物理学家破解了探索暗物质隐藏生命的新密码

一项新的计算突破使科学家能够更清楚地了解暗物质结构的演化过程。近一百年来,暗物质一直是宇宙学中最大的谜团之一,它塑造着宇宙,但仍然不可见且知之甚少。周边研究所研究人员的一项新研究现在引入了一种计算工具 [...]

来源:SciTech日报

一项新的计算突破使科学家能够更清楚地了解暗物质结构的演化过程。

近一百年来,暗物质一直是宇宙学中最大的谜团之一,它塑造着宇宙,但同时又不可见且知之甚少。周界研究所研究人员的一项新研究现在引入了一种计算工具,旨在跟踪特定暗物质候选者(称为自相互作用暗物质晕)的演化。这些巨大的结构被认为是银河系等星系的所在地。

这项发表在《物理评论快报》上的研究扩展了科学家探索不同类型的暗物质粒子相互作用如何影响宇宙结构随时间的生长和行为的能力。

自相互作用暗物质的定义是其粒子相互碰撞的能力,同时对普通重子物质(包括质子、中子和电子)保持有效的不可见性。这种行为对暗物质晕具有重要影响,许多理论学家认为暗物质晕是塑造星系和触发恒星形成过程的核心。

“暗物质形成相对分散的团块,其密度仍然比宇宙的平均密度大得多,”周界研究所博士后研究员詹姆斯·古里安 (James Gurian) 说。 “银河系和其他星系生活在这些暗物质晕中。”

重力塌缩和光环演化

自相互作用暗物质晕的演化受到一种称为重力热塌陷的现象的控制。这个过程源于重力的反直觉特性,受重力约束的系统在失去能量时变得更热而不是更冷。

由于自相互作用的暗物质可以通过粒子碰撞携带能量,因此能量在光环内逐渐向外流动。结果,中心区域变得越来越热和稠密,随着时间的推移推动光晕结构的进一步变化。

对黑洞形成的影响