暗物质或许并非完全看不见,它可能留下微弱的光痕

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-23 20:08 | 更新时间: 2025-10-23 20:08

学科分类: 光学工程 天文学 宇宙学 物理学

暗物质或许并非完全看不见,它可能留下微弱的光痕
暗物质或许并非完全看不见,它可能留下微弱的光痕

约克大学的研究人员提出,光在遇到暗物质时可能会发生微妙的颜色变化,这为直接探测暗物质提供了一种潜在方法。这一发现挑战了长期以来认为暗物质和光不会以任何可测量方式相互作用的观点。

重新思考“看不见”的力

到目前为止,暗物质仅通过其引力影响为人所知,这种引力将星系凝聚在一起并塑造它们的结构。由于暗物质既不发光也不反射光,科学家们传统上认为无法通过光学手段探测到它。

然而,这项新研究表明,这种观点可能并不完整。约克大学的研究团队称,穿越太空的光可能会根据遇到的暗物质类型而呈现轻微的红色或蓝色调。探测到这些细微的变化可能会为研究这种主导宇宙的不可见物质打开一扇新的窗口。

粒子的“六度握手规则”

这项研究基于一个类似于“六度握手规则”的概念。该规则指的是,任何两个人都可以通过一短串熟人联系起来。科学家们认为,类似的情况可能也会发生在亚原子粒子之间。

即使暗物质不与光直接相互作用,它仍然可以通过其他粒子间接影响光。某些暗物质候选体,即弱相互作用大质量粒子(WIMPs),可能通过希格斯玻色子和顶夸克等中间粒子链来影响光。

黑暗中的颜色痕迹

约克大学物理、工程与技术学院的米哈伊尔·巴什卡诺夫博士解释道:“在科学界,这是一个相当不寻常的问题,因为大多数研究人员都会认同暗物质是‘暗’的,但我们已经证明,即使是那种可以想象到的最‘暗’的暗物质,它仍然可能有一种颜色特征。”

他补充说:“这是一个迷人的想法,更令人兴奋的是,在某些条件下,这种‘颜色’实际上可能是可探测的。借助合适的下一代望远镜,我们可以对其进行测量。这意味着天文学可能会告诉我们关于暗物质本质的全新信息,从而使对暗物质的搜索变得更加简单。”

暗物质探测的新方向

该研究描述了如何在未来的实验中测试这些间接相互作用,使科学家能够排除某些暗物质模型,同时完善其他模型。研究团队还强调,将这些发现纳入未来望远镜的设计中具有重要意义。

暗物质仍然是物理学中最大的谜团之一,仅通过其引力拉力展现自身。证实这些结果可能会提供一种全新的探测方法,并加深我们对宇宙如何凝聚在一起的理解。

巴什卡诺夫博士说:“目前,科学家们正在花费数十亿美元建造不同的实验设施——有些是为了寻找WIMPs,有些是为了寻找轴子或暗光子。我们的研究结果表明,我们可以缩小在天空中寻找的位置和方式,这有可能节省时间并帮助集中这些努力。”

该研究发表在《物理快报B》期刊上。

DOI: 10.1016/j.physletb.2025.139920

标签: 下一代望远镜 光颜色变化 暗物质 间接相互作用