在最小星系周围弥漫的气体和尘埃雾霾的深处,可能会凝结成被称为“玻色星”的冷液滴。
当然,我们甚至不知道神秘的暗物质是什么,更不用说有看不见的“恒星”的证据了。但如果当前的假设成立,一个新的数学模型表明暗物质可能会产生一些奇怪的相互作用。
该模型是由俄罗斯物理学家团队提出的,他们考虑了假设的暗物质粒子在最小的银河晕中聚集的方式。
“在我们的工作中,我们模拟了光量子气体的运动,与暗物质粒子的引力相互作用,”物理学家说德米特里·列夫科夫从俄罗斯科学院核研究所。
宇宙中大约 80% 的质量是由我们似乎无法探测到的物质构成的。不管是什么,它不会通过通常的通道与正常物质相互作用,例如通过电磁场交换光子。
它存在的唯一标志是它为星系团簇增添了更多的魅力。尽管如此,这并不是一件小事——这种看不见的引力税已经被详细规划,为我们提供有关其性质的关键信息。
由于暗物质与星系有明显的亲和力,我们可以假设构成暗物质的物质的速度不足以射入太空的空隙。它的移动速度必须相对缓慢。
这种缓慢的暗物质的一个候选者是一种假设的粒子,称为轴子。他们是一种– 与光子不同 – 被提出作为解决方案另一个令人困惑的悖论在量子物理学中。
另一种选择是模糊暗物质。这是另一种类型的玻色子,被发明作为解决方案进退两难在天体物理学中,涉及银河晕中暗物质的分布。
这些都不是定制的已被证明存在。但如果至少其中一个被证明是真实的,那么在某些情况下他们可以做一些有趣的事情。
作者声称该模型是第一个研究这种暗物质动力学的模型实际上正在形成。
是量子粒子的匿名集会。当温度降至绝对零以上时,粒子就会停止混合并失去各自的特性,看起来几乎一模一样。
以前的尝试一直停留在询问当玻色子已经聚集在一起时会发生什么,例如在婴儿宇宙中。在这种情况下,他们从一堆相互作用的玻色子开始。
“我们从具有最大混合的维里化状态开始,这与玻色-爱因斯坦凝聚体相反,”列夫科夫说。
“经过很长一段时间,比粒子穿过模拟体积所需的时间长100,000倍之后,粒子自发形成凝结物,在重力的作用下,凝结物立即形成球形液滴,即玻色星。”
实际上,一团“暗”玻色子变成了同一个粒子。不仅如此,物理学家还发现,这种云可以在引力作用下聚集在一起形成一个球体——一颗玻色“星星”。
这些假设物体的条件需要相当具体,例如集中在矮星系周围相对较小的光晕的中间。即便如此,虽然它应该在宇宙的生命周期内发生,但它仍然是一个缓慢的过程。
这类“如果怎样?”这些场景可能听起来有点科幻,但它们帮助我们改善了在哪里寻找整个暗物质之谜的线索的界限。
“下一个明显的步骤是预测宇宙中玻色恒星的数量,并在光暗物质模型中计算它们的质量,”列夫科夫说。
总有一天,我们将最终掌握这一幽灵般物质的基本性质。当我们这样做时,我们几乎肯定会发现一些令人着迷的新结构隐藏在星星之间的平淡视野中。
这项研究发表于物理评论快报。