暗物质可能在宇宙大爆炸之前就已经存在!物理学家提出寻找暗物质新方法!

 公司新闻     |      2019-08-13 12:34

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哈勃太空望远镜收集的数据构成了一张暗物质地图。(图片:©NASA / ESA /加州理工学院)

破解暗物质之谜是物理学中最令人沮丧的任务之一。

科学界对解释暗物质有一个挥之不去的想法,这个想法认为这种奇怪的物质在宇宙大爆炸之前就已经存在。宇宙大爆炸是宇宙起源最流行的解释,宇宙的起源于一个奇点,这个奇点在数十亿年的时间里不断扩展,变成了我们现在周围的一切。如果暗物质真的宇宙大爆炸之前就存在的话,那这将会改变科学家们寻找暗物质的方式。

研究作者、约翰霍普金斯大学的物理学家Tommi Tenkanen在一份声明中说:“这项研究揭示了粒子物理学和天文学之间的新联系,如果暗物质是由大爆炸前诞生的新型粒子组成的话,它们将会以一种独特的方式去影响星系在天空中的分布形态。这种联系也可能被用来揭示它们的本质,并让科学家们了解大爆炸之前的事情。”

Tenkanen开发了一个数学模型来探索暗物质会怎样与物理学家所说的标量粒子相互作用。在这一类别中(指标量粒子),科学家迄今只发现了希格斯玻色子。他说,如果暗物质确实比大爆炸更古老的话,那么这种物质肯定与标量粒子相互作用过。

“如果暗物质真的是大爆炸的残余的话,那么研究人员应该已经在不同的粒子物理实验中观察到暗物质的直接信号,”Tenkanen说。

但研究人员还没有观察到这样的信号,这就让人感到困惑了。但是Tenkanen说,他的模型可能会得到解决暗物质问题的另一种方法:专注于天文观测。他特别指出,他认为欧洲航天局(European Space Agency)计划于2022年发射的欧几里得太空望远镜(Euclid Space telescope)非常有潜力。这架望远镜被设计用来绘制宇宙的边缘,让科学家们可以追溯到大约100亿年前的宇宙历史。

8月7日发表在《物理评论快报》上的一篇论文描述了这项新研究。