新研究表明，暗物质不能太重，否则可能会破坏我们最好的宇宙模型。
我们有大量证据表明宇宙中正在发生一些可疑的事情。恒星在星系内绕轨道运行的速度太快了。星系在星团内移动得太快了。结构增长和演化太快。如果我们只计算我们能看到的物质，那根本就不够来解释所有这些行为。
暗物质的身份仍然是个谜，因为旨在探测杂散、罕见的碰撞的实验未能发现任何结果。但这些实验的重点是针对特定的质量范围：大约 10 至 1,000 吉电子伏 (GeV)。 （1 GeV 相当于 10 亿电子伏特。）这属于已知最重粒子的范围，例如 W 玻色子和顶夸克。几十年来，理论家们一直青睐这个质量范围，因为它的几个简单扩展粒子物理学预测了这种粒子的存在。
然而，因为我们还没有发现任何东西，所以我们开始怀疑暗物质是否可能比我们想象的更轻或更重。但根据一项新的研究，较重的暗物质会遇到一些严重的问题纸发布到预印本数据库 arXiv。
问题是暗物质有时确实与正常物质相互作用，即使很少。但在早期宇宙中，当宇宙温度更高、密度更大时，这些相互作用更加频繁。最终，随着宇宙的膨胀和冷却，这些相互作用减慢然后停止，导致暗物质“冻结”并在背景中保持沉默。
有关的：
虽然潜在暗物质候选者的模型有很多很多，但许多模型通过涉及暗物质的交换与常规粒子相互作用。- 一种基本粒子，它与几乎所有其他粒子相互作用，并通过这些相互作用使这些粒子具有质量。
我们知道希格斯玻色子的质量：大约 125 GeV。研究人员发现，这个质量为大多数暗物质候选者的可能质量设定了基本上限。
问题在于物理学中的所有相互作用都是双向的。希格斯玻色子既与暗物质又与常规物质对话，并且在许多模型中调解它们之间的相互作用。但这两种物质也会与希格斯粒子发生反应。这些相互作用表现为希格斯玻色子质量的轻微改变。
对于标准模型粒子，我们可以计算这些校正和反馈相互作用，这就是理论学家在检测到希格斯玻色子之前预测其质量的方法。
研究人员发现，如果暗物质粒子的质量大于几千吉电子伏，那么它对希格斯质量的贡献将非常重要，使其偏离其观测值。由于希格斯粒子对于确定许多其他基础物理学至关重要，因此它基本上会完全关闭粒子相互作用。
然而，有可能绕过这个限制。暗物质可能根本不与常规粒子相互作用，或者这种相互作用可能通过某种不涉及希格斯粒子的奇异机制发生。但这些模型很少且相距甚远，并且需要大量的微调和额外的步骤。
或者暗物质可能比我们想象的要轻。如果我们认为重暗物质不是一个可行的候选者，那么当我们继续了解宇宙的这个神秘组成部分时，我们可以将我们的努力集中在另一个方向。人们对轴子、超轻粒子的兴趣已经激增，轴子是一些粒子物理模型中预测的超轻粒子，可能是可行的暗物质候选者。
在实验方面，如果这个结果得到证实，并且仍然是对暗物质粒子质量的广泛限制，我们可以改进和重新设计我们的实验，以寻找低质量而不是高质量的粒子。
最初发布于太空网。
