你越来越暖和了!热暗物质可以改进宇宙捉迷藏游戏

“暗物质在诞生时可能会变得炽热,但在星系开始形成之前仍有时间冷却。”

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

新研究表明,暗物质,宇宙中最神秘的“东西”,实际上可能生来就“热”。如果是这样的话,我们目前拥有的最好的宇宙演化模型,即宇宙学标准模型,也称为拉姆达冷暗物质(LCDM),可能需要进行认真的修改或完全重写,从而改变暗物质和科学家之间数十年来持续进行的史诗般的捉迷藏游戏的规则。

暗物质是令研究人员头疼的问题,因为它不与电磁辐射(通俗地说就是光)相互作用。这不仅使暗物质实际上变得不可见,而且还意味着科学家们知道暗物质不可能由电子、质子和中子组成,而这些原子构成了从最大质量的恒星到最小细菌的所有物质,因为它们确实与光相互作用。再加上暗物质与宇宙中普通物质的重量比为五比一的事实。

这个谜团引发了对粒子物理标准模型之外的暗物质候选粒子的搜索。到目前为止,这项研究偏向于“冷”暗物质,它不是指温度,而是指粒子移动的速度(冷意味着比光慢得多,热意味着以接近光的速度移动)。在标准图片中,冷暗物质从充满早期宇宙的炽热而致密的能量汤中出现。

新研究提出了另一种起源。相反,暗物质可能诞生时温度极高,从而开启了它与日常物质相互作用的其他可能性。

该团队提出,以近光速运动的极其热的暗物质可能是在宇宙中诞生的,这个时期被称为暴胀后再加热时期。这是指驱动宇宙初始快速膨胀的膨胀场衰变并转变为热且极其稠密的辐射和粒子“汤”的点。