暗物质可能会在光上留下微妙的“指纹”

暗物质——一种约占宇宙 27% 的神秘物质——长期以来一直被认为是完全不可见的。但新的研究表明,它可能不像我们想象的那么黑暗。约克大学的科学家发现,暗物质可能会在光穿过时在光上留下微弱的“指纹”。

来源:Knowridge科学报告
图片来源:NASA/Unsplash。

暗物质——一种约占宇宙 27% 的神秘物质——长期以来一直被认为是完全不可见的。但新的研究表明,它可能不像我们想象的那么黑暗。

约克大学的科学家发现,当光穿过太空时,暗物质可能会在光上留下微弱的“指纹”,可能会呈现出微小的红色或蓝色色调。

这项发表在《Physics Letters B》上的研究挑战了物理学中最根深蒂固的假设之一——暗物质和光永远不会相互作用。

物理字母 B

到目前为止,科学家只能通过暗物质的引力效应来探测暗物质。

它不发射、反射或吸收光,但它无形的拉力将星系聚集在一起并塑造宇宙的大规模结构。

然而,约克研究人员认为,情况可能更为复杂。他们的理论工作表明,穿过充满暗物质的区域的光可能会发生微妙的改变,根据所遇到的暗物质的特性,稍微向光谱的红色或蓝色端移动。

约克大学物理、工程与技术学院的米哈伊尔·巴什卡诺夫 (Mikhail Bashkanov) 博士将这一过程与“六次握手规则”进行了比较,即地球上的任何两个人都通过一条短的熟人链联系在一起。

他解释说,即使暗物质不直接与光相互作用,它仍然可能通过一系列中间粒子间接影响光。

例如,一种流行的暗物质候选者,被称为 WIMP(弱相互作用大质量粒子),可能通过与希格斯玻色子或顶夸克等粒子相互作用来影响光,而这些粒子又与光子(光的粒子)相互作用。通过这条连接链,光在穿过暗物质时可以拾取微小的颜色特征,一种“宇宙色调”。