科學(xué)家首次計(jì)算出暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍
科學(xué)家們已經(jīng)計(jì)算出了暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍--而且比科學(xué)界想象的還要嚴(yán)格。 他們的發(fā)現(xiàn)將于3月發(fā)表在《物理學(xué)快報(bào)B》上--從根本上縮小了暗物質(zhì)粒子的潛在質(zhì)量范圍,并有助于集中力量尋找未來的暗物質(zhì)“獵手”。 薩塞克斯大學(xué)的研究人員利用引力作用于暗物質(zhì)的既定事實(shí),計(jì)算出暗物質(zhì)質(zhì)量的下限和上限。
結(jié)果表明,暗物質(zhì)不可能像一些人所推測(cè)的那樣,既不是 “超輕”,也不是 “超重”,除非有一種尚未被發(fā)現(xiàn)的力量也作用于它。 研究小組使用了對(duì)暗物質(zhì)起作用的唯一力量是引力的假設(shè),并計(jì)算出暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量必須在10-3 eV-107 eV之間。這比一般理論上認(rèn)為的 10-24 eV-1019 GeV的光譜范圍要嚴(yán)格得多。 更重要的是,如果發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的質(zhì)量在薩塞克斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)的范圍之外,那么也將證明除了引力之外,還有一種額外的力量--作用于暗物質(zhì)。 薩塞克斯大學(xué)數(shù)學(xué)與物理科學(xué)學(xué)院的Xavier Calmet教授說: “這是第一次有人想到利用我們所知道的量子引力來計(jì)算暗物質(zhì)的質(zhì)量范圍。當(dāng)我們意識(shí)到以前沒有人這樣做時(shí),我們感到很驚訝--審閱我們論文的科學(xué)家同行也是如此。 ” “我們所做的工作表明,暗物質(zhì)不可能像某些人理論的那樣,既不是‘超輕’,也不是‘超重’--除非有一種尚不為人知的額外力量作用于它。這項(xiàng)研究對(duì)物理學(xué)家有兩方面的幫助:它聚焦了暗物質(zhì)的搜索區(qū)域,也將有可能幫助揭示宇宙中是否存在一種神秘的未知的額外力量! 與Calmet教授一起工作的薩塞克斯大學(xué)博士生Folkert Kuipers說: “作為一名博士生,能夠從事像這樣激動(dòng)人心、影響深遠(yuǎn)的研究工作,真是太好了。我們的發(fā)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)者來說是一個(gè)非常好的消息,因?yàn)檫@將幫助他們更接近發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)的真實(shí)性質(zhì)。” 可見的宇宙--如行星、衛(wèi)星和恒星--占宇宙中所有質(zhì)量的25%,其余75%由暗物質(zhì)組成。 鏈接地址:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269321000083?via%3Dihub 關(guān)鍵詞: 暗物質(zhì)
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