通常,当一个新粒子被发现或假设其存在时,它的规模是如此之小,以至于我们很难想象。但情况可能并非如此,因为研究人员发现的证据表明,这些神秘的、看不见的粒子可能大约是人类细胞大小的三分之一,并且密度足以几乎形成一个迷你。
尽管据报道他们占所有物质的六分之五在宇宙中,没有人真正知道暗物质是什么,它是如何工作的,甚至它可能是什么样子。尽管暗物质具有神秘的性质,但科学家们假设暗物质必须以某种形式存在,以解释宇宙存在和以其方式运行所需的质量。
知道这一点后,南丹麦大学的研究人员决定研究这些假设的隐藏粒子的大小。据团队介绍,暗物质的重量可能比质子重 100 亿 (10^9) 倍以上。
如果这是真的,那么单个暗物质粒子的重量约为 1 微克,约为人类细胞质量的三分之一(典型的人类细胞重约 3.5 微克),并且正好低于粒子成为暗物质粒子的阈值。黑洞。
研究人员通过为超重粒子创建新模型得出了这个数字,他们将其称为 PIDM 粒子(普朗克相互作用暗物质)。这些超大质量粒子属于一类被称为“弱相互作用大质量粒子”(WIMPS)的粒子。
此前,研究人员曾提出 WIMP 的质量约为质子质量的 100 倍,Charles Q. Choi 为 LiveScience 报道,虽然人们多年来一直猜测 WIMPS 的存在,但与暗物质的其他方面一样,它们的证据却极其缺乏。这留下了暗物质粒子可能由明显不同的东西组成的可能性,崔说。
如果丹麦团队对暗物质粒子大小的估计是正确的,那就意味着暗物质太大,研究人员无法用粒子加速器重新创建。相反,暗物质的证据可能存在于宇宙中辐射,基本上是从周围留下的光。
简而言之,当 138 亿年前发生大爆炸时,宇宙迅速膨胀,研究人员将这段时期称为“膨胀”。宇宙发展图上的下一个阶段称为再加热,其中包括产生粒子。在再加热过程中,超大质量暗物质粒子可能就是在这里首先形成的。
“然而,要使该模型发挥作用,再加热过程中的热量必须明显高于通用模型中通常假设的热量,”崔说。 “更热的再加热反过来会在宇宙微波背景辐射中留下痕迹,下一代宇宙微波背景实验可以检测到。”
显然,如果我们最终观察到暗物质的直接证据,它将巩固许多关于宇宙如何运作和最初形成的假设。然而,在此之前,我们需要更好的工具,南丹麦大学宇宙学家麦卡伦·桑德拉 (McCullen Sandora) 表示,我们应该拥有更好的工具未来十年内。
在那之前,我们只能推测暗物质如何工作以及它如何适应长期存在的假设和模型。
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