新發(fā)現(xiàn)讓科學(xué)家們更接近于揭開暗物質(zhì)本質(zhì)

作者：劉洋 2016-11-05

來源：騰訊科學(xué) #科學(xué)家# #暗物質(zhì)#

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騰訊科學(xué)訊據(jù)英國《獨立報》報道，科學(xué)家們或許已經(jīng)更接近于揭開天文學(xué)最大的謎題之一：什么是暗物質(zhì)？科學(xué)家們認(rèn)為暗物質(zhì)構(gòu)成了85%的宇宙，并且用這種隱形的神秘物質(zhì)解答星系旋轉(zhuǎn)的方式。

在1977年研究人員提出一種理論，暗物質(zhì)是由一種名為軸粒子的假設(shè)粒子構(gòu)成，就像彼得-希格斯在上世紀(jì)60年底提出一種假設(shè)粒子解答為何物質(zhì)擁有質(zhì)量。而2013年希格斯波色子（上帝粒子）的發(fā)現(xiàn)也讓希格斯教授和波蘭物理學(xué)家Francois Englert獲得了諾貝爾獎。

但是軸粒子存在的證據(jù)在這數(shù)十年來一直都是個謎。但現(xiàn)在研究人員已經(jīng)借助一臺超級計算機推斷出構(gòu)成大部分暗物質(zhì)的軸粒子質(zhì)量。他們發(fā)現(xiàn)軸粒子將在50到1500微電子伏特之間，比一粒電子輕百億倍。這一重要的證據(jù)能夠讓物理學(xué)家在現(xiàn)實世界中尋找這種極其微小的粒子。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的本質(zhì)將與發(fā)現(xiàn)上帝粒子同樣具有價值。

德國電子加速器研究中心的Andreas Ringwald博士稱：“暗物質(zhì)是一種隱形的物質(zhì)，目前只能通過引力效果揭示它們的存在，它對于我們來說仍然是一個謎。把它稱為暗物質(zhì)并非僅意味著它不散發(fā)可見光，它也不會發(fā)散任何波長的光，它與光子的交互作用必然非常弱?！?/div>

他聲稱了解一粒軸粒子的質(zhì)量對于發(fā)現(xiàn)它們是極其有幫助的。這一領(lǐng)域的研究之所以耗費了數(shù)十年時間，就是因為研究人員搜尋的質(zhì)量范圍有點大。該研究的負(fù)責(zé)人，德國伍珀塔爾大學(xué)的Zoltán Fodor教授提出：“我們的研究將明顯縮短這一時間軸。而且現(xiàn)在的研究結(jié)果很可能引發(fā)搜尋這些粒子的競賽?！?/div>

根據(jù)他們的推斷，如果軸粒子存在的話，它們應(yīng)當(dāng)有著龐大的數(shù)量。在宇宙每立方厘米的空間內(nèi)平均應(yīng)當(dāng)存在一千萬顆軸粒子。由于暗物質(zhì)堆積，銀河系每立方厘米空間應(yīng)當(dāng)存在大約一萬億顆軸粒子。

意大利國家核子物理研究所的Maria Paola Lombardo博士對于這項研究的發(fā)現(xiàn)給予了高度的贊揚。她聲稱，科學(xué)家能夠以空前的精確度預(yù)測軸粒子質(zhì)量，這一結(jié)果對于了解這種神秘粒子以及確定它的探測方法都非常有用。Lombardo博士稱：“如果軸粒子存在，那么在大爆炸的最初就會產(chǎn)生大量的軸粒子。我們希望這項非凡的研究將刺激研究人員們進一步探索軸粒子?！?/div>