一項新的研究表明,宇宙最高秘密之一的暗物質可能正在悄悄地將宇宙描繪成一直以來都可檢測到的微弱、可檢測的紅色和藍色色調。
暗物質 它構成了宇宙中80%以上的物質。但它不發射、吸收或反射光。這使得無法直接觀察。現在,英國約克大學科學家的一項新理論研究表明,穿過暗物質豐富的太空區域的光線可能會顯得微弱。它略帶紅色或藍色。這取決於暗物質所在的類型。
研究人員表示,影響將特別微妙。而且太弱,目前的望遠鏡無法探測到。但它可能會用下一代超靈敏天文台來測量。
“在科學界,這是一個非常奇怪的問題。因為大多數研究人員都同意暗物質就是黑暗,”研究合著者 米哈伊爾·巴什哈諾夫 約克大學在一篇文章中表示 陳述– “但我們已經證明,即使是暗物質,可以想像到的最暗的物質,它仍然可以具有獨特的顏色。”
研究小組將這個想法與“六次握手規則”進行了比較,這是一個20世紀的理論,即地球上的兩個人通過一條最多六個熟人的鏈條聯繫在一起。同樣的研究表明,暗物質雖然不直接與光相互作用,但也可能通過雙方“都知道”的中介粒子間接完成,包括 希格斯玻色子這被稱為“上帝粒子”,代表希格斯場。它負責給予其他粒子質量
這種間接聯繫可能會導致光子(光粒子)從暗物質粒子中輕微散射。這會在光線中產生顏色或偏振“指紋”的耳語。
“這是一個有趣的想法。更令人興奮的是,在某些條件下,這種‘顏色’實際上可能是可以檢測到的,”巴什哈諾夫在一份聲明中說。 “利用合適的下一代望遠鏡,我們可以測量它。”
在他們的研究中 發表 本月早些時候,巴什哈諾夫和他的團隊在《Physics Letters B》雜誌上首次詳細計算了光散射暗物質的強度。
這一發現表明,如果暗物質由弱相互作用的大質量粒子(WIMP)組成,它們通過弱核力相互作用,那麼穿過 WIMP 豐富區域的光首先會失去一些高能藍色光子。讓照射進來的光帶有輕微的紅色調。相反,如果暗物質僅通過引力相互作用,光子就會向相反方向散射。導致燈光變成微藍色
在這兩種情況下相互作用很小但不為零。研究人員表示,暗物質可能會在穿過其密集區域(例如星系中心或星系團)的光線上留下“指紋”。
他們的計算表明,這些效應可能會輕微扭曲遠處物體的光譜。例如,星系的輝光在顯微鏡下可能會顯得偏紅或更藍。這取決於它和地球之間暗物質的主要類型。原則上,這種差異可以幫助科學家根據宇宙光在穿過充滿暗物質的空間時是否扭曲紅色或藍色來區分暗物質模型。
巴什哈諾夫在同一份聲明中說:“科學家們現在花費數十億美元來進行實驗。一些是尋找 WIMP,另一些是尋找軸突或暗光子。” “我們的結果表明,我們可以縮小觀察天空的位置和方式。這可以節省時間並有助於集中精力。”
檢測如此微小的變化需要高精度的望遠鏡和對穿越宇宙數十億光年的光進行分析。未來具有特殊光譜和偏振靈敏度的天文台,例如歐洲甚大望遠鏡和美國宇航局的南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡,有一天可能會檢驗這些預測。
如果得到證實,這一發現將為暗物質打開一個全新的觀察窗口。這使科學家們距離解決宇宙學中最大的謎團之一又近了一步。









