可感知的暗物質(zhì)正迎來熱議時(shí)刻

賦予暗物質(zhì)更復(fù)雜行為的模型可能有助于解決多個(gè)宇宙謎團(tuán)

gremlin蓋蒂圖片社

有一種無形的東西維持著宇宙的完整。它的質(zhì)量是所有可見事物——每一顆恒星、每一片氣體云、每一個(gè)星系——的五倍。我們稱之為暗物質(zhì)，幾十年來，標(biāo)準(zhǔn)且簡(jiǎn)單的假設(shè)是它只做一件事：產(chǎn)生引力。

也就是說，我們一直認(rèn)為暗物質(zhì)不涉及推力、碰撞或化學(xué)反應(yīng)——只有引力，在靜默中發(fā)揮作用以維系宇宙的整體結(jié)構(gòu)。

那種假設(shè)看起來越來越站不住腳了。

相關(guān)知識(shí)

暗物質(zhì)是宇宙中無法通過電磁波觀測(cè)的神秘物質(zhì)，它不與光發(fā)生相互作用，卻能以引力影響可見天體的運(yùn)動(dòng)。它是維持星系穩(wěn)定的關(guān)鍵——若無暗物質(zhì)，星系會(huì)因高速旋轉(zhuǎn)而瓦解。暗物質(zhì)約占宇宙總質(zhì)量的85%，但人類至今未直接探測(cè)到其粒子，它仍是現(xiàn)代物理學(xué)最重大的未解之謎之一，各國(guó)科學(xué)家正通過多種實(shí)驗(yàn)努力揭開它的面紗。

有三篇預(yù)印本論文在短時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)表，探討了暗物質(zhì)并非沉默的背景，而是宇宙物理中活躍參與者的可能性。暗物質(zhì)或許不只是通過引力發(fā)揮作用，還可能通過其他相互作用與物質(zhì)產(chǎn)生聯(lián)系。它并非平淡惰性，其性質(zhì)可能會(huì)隨位置變化而改變。此外，暗物質(zhì)的表現(xiàn)形式或許比此前猜想的豐富得多——此前天文學(xué)家曾認(rèn)為早已排除了其他可能性，因此一度覺得其可能性范圍相當(dāng)有限。

這些論文都沒有得出探測(cè)結(jié)果；我們對(duì)暗物質(zhì)仍然知之甚少。但綜合來看，它們或許能重新定義我們真正要尋找的東西。

發(fā)生碰撞的暗物質(zhì)

讓我們從最基