暗物质是普通的物质吗?
比如大量非常暗弱的低质量恒星,除非它们按照宇宙标准来看聚集得很近,否则我们将无法看到。当然恒星的数量是很多的,最新的估计是在可视宇宙中恒星的总数达到7×10^22个,但似乎它们的总质量也无法与暗物质总量相匹配。
这些质量是否有可能被禁锢在黑洞中了?我们可以计算现已掌握的这类质量,发现还是远远对不上。史蒂芬·霍金曾预言存在地球质量级别的黑洞,但还从未发现过。曾经看起来更有希望的一种方案涉及中微子--没有电荷的快速粒子,不易检测但数量极其丰富,在驱动恒星的反应中大量产生。每秒钟有数千个中微子穿过我们的身体,如果中微子具有一点质量,那么就可以为暗物质提供一种解释。与几年前相比,现在我们对此有了更深入的了解:尽管中微子不是完全没有质量,但它的质量远不够解决这一问题。
我们还剩下两种选择。一是暗物质可能是由现在还未知的基本粒子构成,每个质量很小,但数量足够多,可以解释这种差异。这种假设的粒子叫做弱相互作用重粒子,即WIMP。而粒子物理学已经对它们应该是什么样子给出了具体的预言。另一种解释是暗物质由普通物质构成,以暗弱而大质量天体的形式存在,例如行星,或棕矮星一类的小恒星。对这类称为大质量致密晕族天体,即MACHO的探测已经在进行,据信它们潜伏在大质量星系的星系晕中。探测已经取得了一些积极的结果,现在我们在等待发现一个经过的WIMP。然而事情并未就此完结。
2023-07-20 广告