为什么暗物质越来越少?如果能量很低,它就会被宇宙的"冰封"消灭

2020-11-23 10:23   来源: 互联网    阅读次数:2771

暗物质听起来神秘,遥不可及。事实上,只要你随意举起手,你就可能触碰无数神秘的暗物质。


暗物质是看不见的、摸不到的,但在以前的研究中,有很多证据表明暗物质在宇宙中是常见的。长期以来,无数学者研究了暗物质,但科学家对暗物质粒子的物理性质及其起源于早期宇宙仍然知之甚少。


11月4日,据外国媒体报道,墨尔本大学、欧洲核中心、美国莱斯大学等国际研究小组对暗物质提出了新的观点。他们认为,在大爆炸期间,等离子体的第一阶段转变就像一个过滤器,"过滤"大部分暗物质,只有少数暗物质存活下来,演变成当今宇宙的"暗物质地图"。


早期宇宙中的暗物质比现在多得多。


1606097157816848.png


为了理解这一研究,我们需要从大爆炸理论开始。科学家们推测,在宇宙的混沌开始时,世界上的一切事物都起源于密集而炽热的奇点,然后宇宙就像大爆炸一样膨胀。在过去的140亿年里,充满等离子体的宇宙变得越来越冷,物质的密度一直在下降。


目前的天文证据表明,暗物质约占宇宙的22%。人们可能会对当今宇宙中暗物质所占的很大比例感到惊讶。但事实上,先前的研究表明,暗物质在早期宇宙中所占的比例更大。


为什么暗物质较少?研究表明低能量暗物质被过滤掉了。


我们认为暗物质不是宇宙中等离子体逐渐冷却的结果,而是由等离子体一级相变(FOPT)突然触发的产物。在这一相变过程中,暗物质粒子获得质量,而低能粒子被"过滤"出等离子体。这篇文章的主要作者、澳大利亚墨尔本大学物理学院的研究员贝克在文章中写道。


北京大学物理学院研究员刘佳告诉"科学技术日报",宇宙大爆炸后的早期宇宙充满了各种各样的粒子,包括我们今天可以看到的粒子,以及可见的粒子,比如暗物质。


如果你把宇宙想象成一锅汤,那么早期宇宙中到处都是的等离子体是汤的主要部分。各种颗粒都像牛肉和羊肉、丸子、胡萝卜和汤中的其他成分,暗物质也是其中的一种成分,比如羊肉。


如果宇宙的大锅突然冷却下来,热水变了,那么汤就从某个地方开始结冰,最终冰延伸到整个锅里,这就是我们现在在宇宙中所看到的。


在日常生活中,要把水里的羊肉放进冷冻汤里是不容易的。同样地,早期宇宙中的暗物质进入已经处于阶段的等离子体"气泡"并不容易。只有高能暗物质才能进入。刘佳进一步解释说,在"把宇宙从水变成冰"的过程中,只有能够顺利进入"冰"的暗物质才会被保存下来,成为我们现在可以预测的暗物质。换句话说,早期宇宙等离子体的相变过程就像建造一扇门,只有极少数高能暗物质可以被平滑地保存,而大多数低能暗物质被排除在外,或者转化成我们今天可以看到的粒子,或者以其他未知的方式消失,是找不到的。

责任编辑:无量渡口
分享到:
0
【慎重声明】凡本站未注明来源为"极客科技网"的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行!