暗物质的秘密力量可以重塑我们对宇宙的理解

为什么赋予暗物质额外的吸引力并不一定会产生“块状物质”。暗物质通过引力塑造星系和宇宙的大结构,但没有人知道引力是否是其唯一的影响力。暗物质粒子也可能通过一种普通物质无法感受到的隐藏力量相互吸引。 [...]

来源:SciTech日报

为什么赋予暗物质额外的吸引力并不一定会产生“块状物质”。

暗物质通过引力塑造星系和宇宙的大结构,但没有人知道引力是否是其唯一的影响力。暗物质粒子也可能通过一种普通物质无法感受到的隐藏力相互吸引。

研究人员在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》(JCAP) 上探讨了这种可能性,并得出了一个违反直觉的结论。额外的吸引力可以使暗物质粒子靠得更近,而不会加速宇宙结构的整体增长。在大多数检查条件下,它实际上抑制了这种增长。

这个想法引起了人们的关注,因为越来越精确的测量并不都能产生完美一致的宇宙图景。对宇宙膨胀的观测以及对星系和更大结构如何随时间发展的测量显示出微小但持久的差异。

对遥远宇宙的一些研究表明,过去的膨胀速度可能比标准宇宙学模型预测的稍慢一些。与此同时,对宇宙微波背景(来自早期宇宙的剩余辐射)的观测表明,物质在最大尺度上的聚集可能比预期的更强烈。

这些分歧仍然不大,但它们鼓励物理学家测试标准模型是否缺少暗物质或其他宇宙成分的某些属性。

隐藏的力量可以填补这一空白

一种可能性是一种仅在暗物质粒子之间起作用的“暗力量”。由于这种相互作用可能会改变宇宙膨胀以及星系和其他结构的形成,因此它可能有助于解释一些观测紧张。

Weiner 和他的同事研究了理论模型,其中暗物质除了重力之外还受到远程吸引力。

暗物质随着时间的推移变得更轻