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“毛茸茸”暗物質或在早期宇宙中制造出纖細長絲
2019-10-18 07:51:43 來源: 科技日報
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        據美國趣味科學網站16日消息,一項新研究稱,據信約佔宇宙總質能25%的暗物質可能由極微小的輕粒子組成。模擬顯示,這種“毛茸茸”暗物質或許改變了宇宙歷史的進程,並在早期宇宙中制造出了纖細的長絲而非星係。

        暗物質是一種遍布整個宇宙的未知物質。它不發光,因此被稱為暗物質。但它的引力作用將星團束縛在一起,並導致星係邊緣的恒星更快旋轉。許多科學家認為,大多數暗物質是冷的,這意味著其移動速度相對較慢。但也有人持不同觀點,認為其可能又小又毛茸茸的,這意味著它會因為輕巧而迅速移動。

        相關論文發表于最新一期《物理評論快報》。論文合著者、美國普林斯頓大學天體物理學研究生拉克蘭·蘭卡斯特説:“我們的模擬表明,在擁有毛茸茸暗物質的宇宙中形成的第一批星係和恒星,與擁有冷暗物質的宇宙中出現的第一批星係和恒星看上去非常不同。”

        蘭卡斯特解釋説,有些科學家認為,暗物質由弱相互作用大質量粒子(WIMP)組成,WIMP的質量為質子的幾十倍或幾百倍。暗物質應該堆積于星係中央,但迄今沒有人發現這一點。

        如此一來,毛茸茸暗物質比冷WIMP暗物質更難聚在一起。毛茸茸暗物質會聚結成又長又稀疏的物質——比束狀星係更大的細絲,因此,星係將更大或更晚一點誕生。暗物質在星係中央的堆積也將變得更加困難,這或許可以解釋為什麼天文學家在觀察星係時沒有觀察到這種團塊。

        研究人員表示,即將升空的望遠鏡能追溯到宇宙歷史的這一極早期,並有可能區分不同類型的暗物質,從而使物理學家更好地理解其性質。

        包括位于智利的大型天氣觀測望遠鏡和在世界各地建造的30米級望遠鏡等儀器,將很快可以追溯到宇宙最早的某些時期。蘭卡斯特説,這意味著“我們要麼開始看到毛茸茸暗物質産生的影響,要麼就排除它們。”

        總編輯圈點

        浩瀚星河,肉眼可見不過冰山一角。宇宙的絕大部分秘密,對人類來説依然是隱藏的,譬如暗物質。盡管這是一種因存在現有理論無法解釋的現象而假想出的物質,但不妨礙它是宇宙的重要組成部分。暗物質的密度非常小,但是總質量很大,它是人類探索更深層次宇宙奧秘時無法回避的問題。它們究竟是“毛茸茸”還是“光禿禿”,不僅僅是有趣這麼簡單,還將會刷新我們對星係形成和演化的認識,一旦確定,將會改寫所有的天文教科書。(劉霞)

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【糾錯】 責任編輯: 呂芮光
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