@ 2018.06.05 , 16:00

重磅:暗物质可能带电

重磅:暗物质可能带电

最新数据分析显示:暗物质——或者至少部分暗物质——可能携带极其微弱的电力,大约相当于一个电子所带电荷的百万分之一。虽然仍有争议,但暗物质和可见物质哪怕存在一丁点相互作用,也能够为揭开暗物质谜团提供关键证据。哈佛-史密松森天体物理中心的理论物理学家Avi Loeb表示:

暗物质的性质是最大科学谜团之一。我们需要利用任何相关新数据,来解决这个问题。

目前,暗物质是天文学最棘手的问题之一。它占整个宇宙的23%——如果单指物质的话,它占所有物质的80%。顾名思义,暗物质不发光。因此,在探究暗物质的性质时,我们缺乏线索。迄今为止,科学家只知道它的存在,除此之外几乎一无所获。一些物理学家推测,除引力外,暗物质也许能够表现出其它形式的力,但相关证据非常薄弱。

如今,EDGES实验项目也许提供了出乎意料的数据证据。在发生大爆炸的两亿年后,宇宙进入“再电离时期”。大量紫外辐射使电子脱离原子。氢原子再度被电离,并吸收少量背景辐射——从宇宙诞生至今,空间里仍然弥漫着这种背景辐射。EDGES项目通过探测空间的无线电波信号,还原再电离时期的氢离子特性。虽然数据刚刚出炉,仍有待天文学界的批判;但初步报告指出,氢离子的温度只有模型预测值的一半。哈佛大学的宇宙学家Julian Munoz表示:

如果再电离时期的氢气体温度低于预测值,那该如何解释?有这样一种可能性:暗物质冷却了氢。

在刚刚脱离电子、但尚未卷入其它天文气象时,氢离子团的运动速度非常缓慢,慢到能够感受极其微小的电荷产生的微弱电力。这少量暗物质粒子产生的电磁力仅相当于一个电子的百万分之一,但仍然足以冷却缓慢运动的氢离子。

Loeb和Munoz坚称,他们的模型不依赖EDGES的观测结果,他们能够从基础物理学角度进行解释。

本研究发表于《Nature》。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:MIKE MCRAE


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