暗物质是一种难以捉摸的物质,占据了宇宙的大部分质量,它可能是由大爆炸后第一次出现的被称为引力子的大质量粒子组成的。一项新的理论认为,这些假想的粒子可能是来自额外维度的宇宙难民。
研究人员的计算表明,这些粒子的数量可能正好可以解释暗物质,而暗物质只能通过其对普通物质的引力来“观测”。“大质量的引力子是由早期宇宙中的普通粒子碰撞产生的。这一过程被认为是非常罕见的,大质量的引力子不可能成为暗物质的候选人, 198彩娱乐注册网址就在这里,官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。,”该研究的合著者、法国里昂大学的物理学家贾科莫·卡恰帕利亚告诉Live Science。
但在一项新的研究发表在2月在《物理评论快报》(在新标签页打开),Cacciapaglia,高丽大学物理学家海鹰Cai和Seung j . Lee发现足够的引力子会在早期宇宙暗物质占所有目前我们探测到宇宙中。
研究发现,如果引力子存在,它们的质量将小于1兆电子伏(MeV),因此不超过电子质量的两倍。这个质量水平远低于希格斯玻色子产生普通物质质量的尺度——这是模型产生足够数量的希格斯玻色子来解释宇宙中所有暗物质的关键。(相比之下,根据美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology)的数据,已知的最轻的粒子中微子的重量不到2电子伏,而质子的重量约为940兆电子伏。)
根据该团队的理论,当引力通过额外维度传播时,它会在我们的宇宙中以巨大的引力子的形式出现。
但这些粒子只能与普通物质发生微弱的相互作用,而且只能通过重力作用。这种描述与我们所知道的暗物质惊人地相似,暗物质不与光相互作用,但却具有宇宙中任何地方都能感受到的引力影响。例如,引力的影响是阻止星系飞离的原因。
“大质量引力子作为暗物质粒子的主要优势在于,它们仅通过引力相互作用,因此它们可以逃避探测它们存在的尝试,”Cacciapaglia说。
相反,其他被提出的暗物质候选粒子——如弱相互作用的大质量粒子、轴子和中微子——也可能通过它们与其他力和场的非常细微的相互作用而被感知到。
事实上,大质量的引力子几乎不会通过引力与宇宙中的其他粒子和力相互作用,这提供了另一个优势。
“由于它们之间的相互作用非常微弱,它们衰变得非常缓慢,以至于在整个宇宙的生命周期中都保持稳定,”卡恰帕利亚说,“出于同样的原因,它们在宇宙膨胀期间缓慢产生,并在那里积累,直到今天。”
过去,物理学家认为引力子不太可能是暗物质的候选者,198彩票是国际知名菠菜平台,公司资金实力强大,198平台超级大方,每月会员满足流水不会送iphone8就是苹果电脑198彩娱乐,通过198彩游戏,在手机APP,电脑网页版,客户端IPAD ,随时随地投注,存款,甚至提现,绝对可以i满足你对玩彩的所有需求,因为产生它们的过程极其罕见。因此,与其他粒子相比,198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com,引力子的产生速度要低得多。
但研究小组发现,在大爆炸后的皮秒(万亿分之一秒)内,这些引力子的数量可能比过去的理论所认为的要多。研究发现,这种增强足以让大质量的引力子完全解释我们在宇宙中探测到的暗物质数量。
“这种增强的确令人震惊,”卡恰帕利亚说。“我们必须进行许多检查以确保结果是正确的,因为它导致了我们将大质量引力子视为潜在暗物质候选物质的思维模式的转变。”
由于大质量的引力子形成于希格斯玻色子的能量尺度之下,因此它们不受与更高能量尺度相关的不确定性的影响,而目前的粒子物理学无法很好地描述这种不确定性。
该团队的理论将在大型强子对撞机(Large Hadron Collider)等粒子加速器上研究的物理学与重力物理学联系起来。这意味着,像欧洲核子研究中心的未来环形对撞机(Future Circular Collider)这样的强大粒子加速器可以寻找这些潜在暗物质粒子的证据。该加速器将于2035年开始运行。
“也许我们拥有的最好的机会是未来的高精度粒子对撞机,”Cacciapaglia说。“这是我们目前正在调查的事情。”