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暗物质的开始温度可能比科学家想象的要高得多
研究人员对暗物质理论提出了挑战,发现暗物质在诞生时可能非常热,影响了星系的形成。
来源:Scientific Inquirer明尼苏达大学双城分校和巴黎萨克雷大学的研究人员对已有数十年历史的暗物质理论提出了挑战。他们的新研究表明,宇宙最神秘的物质在诞生时可能“非常热”——以接近光速的速度移动。
该研究最近发表在美国物理学会首要期刊《物理评论快报》上。这项研究提供了有关宇宙起源的新线索,并为暗物质及其与其他物质相互作用的方式开辟了更广泛的可能性。
此前,研究人员几十年来一直认为,当暗物质从早期宇宙的辐射浴中“冻结”时,它一定是冷的,或者说是缓慢移动的。该团队研究了宇宙历史上被称为后膨胀再加热时代的暗物质产生。
“最简单的候选暗物质(低质量中微子)在 40 多年前就被排除了,因为它会消灭银河系大小的结构,而不是播种它,”物理与天文学学院教授基思·奥利弗 (Keith Olive) 说。 “中微子成为热暗物质的主要例子,其中结构的形成依赖于冷暗物质。令人惊讶的是,如果在热大爆炸宇宙创建时产生类似的候选物质,它可能已经冷却到实际上充当冷暗物质的程度。”
研究人员表明,暗物质可以在超相对论或非常热的情况下解耦,并且在星系开始形成我们今天所知的星系之前仍然有时间冷却。使这成为可能的关键特征是暗物质是在早期宇宙历史中被称为再加热的时代产生的。
研究将继续确定检测这些粒子的最佳方法,直接使用对撞机或散射实验,或间接通过天体物理观测。
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