科学家表示,暗物质可能会在光上留下“指纹”

暗物质是构成宇宙约 27% 的物质,新的研究表明,它有可能被检测为红光或蓝光“指纹”。该研究发表在《Physics Letters B》杂志上。

来源:英国物理学家网首页
1 TeV WIMP 暗物质粒子上散射的光子的微分截面与光子能量(x 轴)和散射光子角(y 轴)的函数关系。图片来源:《物理快报 B》(2025)。 DOI:10.1016/j.physletb.2025.139920
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暗物质是构成宇宙约 27% 的物质,新的研究表明,它有可能被检测为红光或蓝光“指纹”。该研究发表在《Physics Letters B》杂志上。

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约克大学研究人员的这项研究此前被认为是不可见的,它表明,当暗物质穿过存在难以捉摸的物质的区域时,暗物质可能会在光上留下微弱的、可测量的痕迹——挑战了长期以来认为两者从不相互作用的假设。

暗物质的存在只能通过它的引力来得知,它塑造星系并将它们保持在一起,因此很少有人质疑暗物质是否可以通过光探测到。

引力

微妙的色调

但约克团队表示情况可能更为复杂。他们的发现表明,光可能会呈现出微妙的色调——略带红色或略带蓝色——具体取决于它遇到的暗物质的类型。检测这种效应可以开辟一种新的方法来研究主宰宇宙的无形质量。

理论研究使用了“六次握手规则”的概念,即地球上的任何两个人都只通过几个共同的熟人联系在一起。他们认为粒子之间可能存在类似的连接链。

即使暗物质不直接与光相互作用,它仍然可能通过其他粒子间接影响光。例如,一些被称为弱相互作用大质量粒子(WIMP)的候选暗物质可以通过一系列中间粒子(例如希格斯玻色子和顶夸克)与光连接。

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暗物质 更多信息: DOI:10.1016/j.physletb.2025.139920

期刊信息:Physics Letters B