研究:科学家首次计算出暗物质的质量范围
科学家们经过精确计算,确定了暗物质的质量范围,这一发现将为我们寻找暗物质提供更为明确的方向。这一重要成果将在《物理学快报B》上发布。萨塞克斯大学的研究人员基于引力对暗物质的作用,计算出了暗物质质量的下限和上限。
这一发现从根本上缩小了暗物质粒子的潜在质量范围。结果揭示,暗物质的质量不可能如同一些猜测那样处于超轻或超重的状态,除非存在一种尚未发现的力量也在影响着它。研究小组假设暗物质唯一的作用力是引力,并计算出暗物质粒子的质量必须在 10 -3 eV至 10 7 eV的范围内,这一结果比普遍理论中的 10 -24 eV至 10 19 GeV的范围更为精确。
这一突破性的研究对于寻找暗物质具有两方面的积极影响。它缩小了搜索区域,使得寻找暗物质的“猎手”更为集中力量。如果发现的暗物质质量超出萨塞克斯大学团队预测的范围,那么这将证明除了引力之外,还存在一种尚未发现的力量作用于暗物质。
萨塞克斯大学的Xavier Calmet教授表示,“这是首次有人运用量子引力来计算暗物质的质量范围。我们的研究揭示,暗物质的质量不可能像某些理论所描述的那样处于超轻或超重状态。这项研究不仅有助于聚焦暗物质的搜索区域,还有可能揭示宇宙中是否存在未知的额外力量。”
与Calmet教授合作的博士生Folkert Kuipers也对此表示兴奋,“作为一名博士生,能参与这样一项深远影响的研究工作真是太好了。我们的发现对实验者来说是一个好消息,因为它将帮助他们更接近了解暗物质的真实性质。”
在宇宙中,我们所能看到的物质,如行星、卫星和恒星,仅占其中的四分之一。剩下的四分之三,也就是暗物质,其神秘性质一直困扰着科学家们。而此次的发现和研究对于我们理解宇宙的构成和探索宇宙的奥秘具有重要的意义。