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新发现让科学家们更接近于揭开暗物质本质

来源:腾讯科学

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#暗物质#

2016-11-05

腾讯科学讯 据英国《独立报》报道,科学家们或许已经更接近于揭开天文学最大的谜题之一:什么是暗物质?科学家们认为暗物质构成了85%的宇宙,并且用这种隐形的神秘物质解答星系旋转的方式。

在1977年研究人员提出一种理论,暗物质是由一种名为轴粒子的假设粒子构成,就像彼得-希格斯在上世纪60年底提出一种假设粒子解答为何物质拥有质量。而2013年希格斯波色子(上帝粒子)的发现也让希格斯教授和波兰物理学家Francois Englert获得了诺贝尔奖。

但是轴粒子存在的证据在这数十年来一直都是个谜。但现在研究人员已经借助一台超级计算机推断出构成大部分暗物质的轴粒子质量。他们发现轴粒子将在50到1500微电子伏特之间,比一粒电子轻百亿倍。这一重要的证据能够让物理学家在现实世界中寻找这种极其微小的粒子。发现暗物质的本质将与发现上帝粒子同样具有价值。

德国电子加速器研究中心的Andreas Ringwald博士称:“暗物质是一种隐形的物质,目前只能通过引力效果揭示它们的存在,它对于我们来说仍然是一个谜。把它称为暗物质并非仅意味着它不散发可见光,它也不会发散任何波长的光,它与光子的交互作用必然非常弱。”

他声称了解一粒轴粒子的质量对于发现它们是极其有帮助的。这一领域的研究之所以耗费了数十年时间,就是因为研究人员搜寻的质量范围有点大。该研究的负责人,德国伍珀塔尔大学的Zoltán Fodor教授提出:“我们的研究将明显缩短这一时间轴。而且现在的研究结果很可能引发搜寻这些粒子的竞赛。”

根据他们的推断,如果轴粒子存在的话,它们应当有着庞大的数量。在宇宙每立方厘米的空间内平均应当存在一千万颗轴粒子。由于暗物质堆积,银河系每立方厘米空间应当存在大约一万亿颗轴粒子。

意大利国家核子物理研究所的Maria Paola Lombardo博士对于这项研究的发现给予了高度的赞扬。她声称,科学家能够以空前的精确度预测轴粒子质量,这一结果对于了解这种神秘粒子以及确定它的探测方法都非常有用。Lombardo博士称:“如果轴粒子存在,那么在大爆炸的最初就会产生大量的轴粒子。我们希望这项非凡的研究将刺激研究人员们进一步探索轴粒子。”

Crystal

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