很可能是宇宙中最大的謎團。 我們知道有某些東西讓事情進展得比應有的速度更快。 但我們不知道這是什麼,而且我們確實不知道它來自哪裡。
根據一篇新論文,暗物質的起源可能比我們所知的更奇特。 也許,它們是在非常短的時間內出現的粒子,只有幾分之一秒,在。
這不僅暗示了粒子物理學和天文學之間的新聯繫;而且還暗示了粒子物理學和天文學之間的新聯繫。 如果這個假設成立,它可能會指明一種尋找神秘物質的新方法。
“如果暗物質由大爆炸前誕生的新粒子組成,它們就會以獨特的方式影響星系在天空中的分佈方式,”天文學家兼物理學家托米·滕卡寧說約翰霍普金斯大學的。
“這種聯繫也可以用來揭示他們的身份,並對大爆炸之前的時代做出結論。”
這一切都與宇宙開始時的事件順序糾纏在一起,宇宙本身是一個相當黑暗的時期。
我們認為存在一種叫做「大爆炸」的東西——儘管其具體含義仍在爭論中。 我們認為有一種叫做宇宙膨脹的東西,這是一段非常短暫的時間——不到一秒那麼短,我們沒有給它一個名字——其中宇宙像氣球一樣爆炸。
(Drbogdan/Yinweichen/Wikimedia Commons)
似乎更普遍的看法是,這種情況發生在大約 10-36和 10-32大爆炸後幾秒鐘。 此通貨膨脹模型如下圖所示。
但一些科學家認為這只是發生了前大爆炸,在這種情況下,大爆炸是宇宙膨脹結束時的狀況的名稱。
在這個階段我們無從得知。 正如哈佛史密森學會理論物理學家阿維‧勒布 (Avi Loeb)今年早些時候說,“通貨膨脹目前的情況是,它是一個非常靈活的想法,無法通過實驗來證偽。” 他正在談論宇宙膨脹是否真的發生過(也是一個爭論的問題),但該語句也適用於 whoompf 的計時。
暗物質——根據我們的計算,約佔宇宙物質的 80%——有時被認為是大爆炸的產物。
但是“如果暗物質確實是大爆炸的殘餘物,那麼在許多情況下,研究人員應該已經在不同的粒子物理實驗中看到了暗物質的直接信號,”滕卡寧州。
相反,他的數學模型顯示暗物質可能是宇宙膨脹的產物。 這並不是第一次提出這個想法,但 Tenkanen 提供了支持它的數學數據。
而且,如果宇宙膨脹發生在大爆炸之前,那麼暗物質可能早於原始宇宙湯中的其他物質就已經存在。
這顯示標量粒子可以引導我們找到暗物質。 這些是自旋為零的粒子,並且暴脹理論- 標量場驅動了宇宙膨脹 - 表明它們在眨眼間就大量產生了。
到目前為止,我們只檢測到一種標量粒子,即希格斯玻色子。 但無論如何,這並不能告訴我們很多關於暗物質本身的資訊。
「雖然這種類型的暗物質太難以捉摸,無法在粒子實驗中發現,但它可以在天文觀測中揭示其存在,」滕卡寧說。
「當我們很快就會更了解暗物質的起源。歐幾裡得衛星將於 2022 年推出。
這些都是高度理論性的東西,但對於在塑造我們的宇宙中發揮關鍵作用的神秘物質來說,它與任何其他東西一樣好。 未來十年對暗物質的探索將如何展開,這將是一件令人著迷的事。
該研究發表於物理評論快報。