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暗物质粒子或是超重粒子,一颗粒子几乎就能形成一个迷你黑洞!

2016-03-21

三体迷【宇宙探秘专栏】暗物质就如同幽灵一般的存在,看不见摸不着,尽管它占据了宇宙组成的很大一部分,但却没有人知道它到底是什么。这已经困扰了科学家们数十年,对于它的一切认知暂时都还只停留在假设与模拟的阶段。

虽然暗物质很神秘,但科学家还是根据对宇宙的观测和分析推测出了暗物质可能存在的形态。正基于此,南丹麦大学的研究人员决定对暗物质粒子的大小进行研究。据这支科研团队称,暗物质的质量可达质子的1000万兆倍,如果确实如此,那么一个单独的暗物质粒子就可重达1微克,大约是人类细胞的质量的三分之一。令人吃惊的是,在粒子尺度下,这样的质量几乎足以形成一个迷你黑洞。ps:科学家们一直试图利用大型强子对撞机制造出迷你黑洞。

研究人员的这些数据是通过对一种被称为普朗克相互作用暗物质(PIDM)粒子的超重粒子进行建模得到的。这种超重粒子属于弱相互作用大质量粒子(WIMP)的一种。据专家介绍,科学家已经估算出WIMP的质量大约是质子的100倍,虽然它的存在已经被预测了很多年,但是相关的证据却是极度匮乏的。如果这支团队关于暗物质粒子的大小的研究是正确的,那么这将意味着暗物质粒子太过庞大,以至于我们无法使用粒子加速器将其创造出来。

关于暗物质的证据或许存在于宇宙大爆炸的余晖——宇宙微波背景辐射中。根据宇宙大爆炸理论,138亿年前宇宙大爆炸发生,宇宙在一个被称为“暴涨”的时期迅速膨胀,甚至比光还快;接着宇宙进入“重新加热”阶段,创造出了各种粒子。研究人员推测,暗物质超重粒子或许就是在宇宙“重新加热”阶段形成的。但是,在丹麦科研团队的这套超重粒子模型中,“重新加热”阶段的宇宙的温度要显著高于其他通常假设的宇宙模型。

显然,如果我们真的直接观测到了暗物质的证据,那么这必将颠覆许多关于宇宙形成和运行的假设。但是在此之前,我们需要更好的工具,这或许会发生在未来的十年里。目前我们只能推测暗物质的运行原理以及暗物质如何与我们的假设和模型相适应。

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来自:欢颜777  > 冷知识
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