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暗物質粒子或許比以前我們認為的更“輕”

  • 發佈時間:2015-02-09 01:30:54  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  科技日報訊 科學界普遍認為,暗物質佔宇宙總品質的84.5%,但迄今仍未有人或探測器直接見其“真身”,暗物質也因此成為現代物理學最重要的謎團之一。現在,有英國科學家認為,暗物質粒子或許比我們所認為的要更加“苗條”,並據此提出了一種新的暗物質備選粒子,其品質非常小,無法穿透地球大氣層,因此無法被地面上的探測器直接捕獲。

  據英國《每日郵報》網站近日報道,暗物質之間的引力會影響恒星和星系,幫助它們緊密地依附在一起,這是暗物質證實其自身存在的方式,科學家們可以在宇宙大爆炸的“余光”——宇宙微波背景輻射(CMB)中發現暗物質的“蛛絲馬跡”,但儘管科學家們使出渾身解數,迄今也沒有直接看到暗物質。

  現在,南安普頓大學的研究人員提出了一種假定的暗物質基礎粒子。新研究認為,暗物質粒子或許比我們以前所認為的要更“輕”一些,其品質僅為電子品質的0.02%。儘管這種粒子不會與光發生相互作用,但它與普通物質之間的相互作用非常強烈,而且,其或許無法穿透地球的大氣層,因此也就不太可能被地面探測器發現。

  研究人員之一、南安普頓大學物理和天文學系的詹姆斯·貝特曼博士表示,這項新研究囊括了理論粒子物理學、觀測X射線天文學以及實驗量子光學等多個不同的物理學領域。貝特曼説:“我們的備選粒子聽起來很瘋狂,但目前似乎沒有實驗或者觀察可以將其排除。”

  最新研究將發表在《科學報告》雜誌上,研究人員希望使用一個太空實驗來搜尋新粒子。這個名為宏觀量子諧振腔(Maqro)的實驗旨在對量子現象進行測試,作為實驗的一部分,科學家們將借用一種懸浮在太空中的奈米粒子來探測暗物質粒子——主要通過查看其位置是否會被暗物質的流動所改變。

  該研究的合作者、德國慕尼黑馬克斯·普朗克研究所的亞歷山大·莫爾認為,此時此刻,搜尋暗物質的實驗並沒有特定的指向;歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)也並沒有發現新物理學的跡象,所以必須改變方向,尋找其他的暗物質候選粒子。

  科學家們認為,暗物質佔據宇宙總質能的26.8%;而普通物質僅佔據宇宙總質能的4.9%;更加神秘的暗能量則佔宇宙總質能的26.8%。

  (劉霞)

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