研究:“磁性”暗物质或能解释宇宙正在加速膨胀的现象

2021年04月07日 14:37 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,宇宙在加速膨胀,但我们却不确定这背后的原因。现在,一项新研究发现,如果暗物质拥有一些不寻常的磁特性,那么就可以解释观测到的膨胀。被最普遍接受的宇宙学模型将宇宙的物质分为三个主要部分。其中,普通物质即我们每天看到、接触和相互作用的物质只占所有物质的5%,其余的则都跟两个宇宙之谜有关。

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最大的一部分就是暗能量,据计算暗能量占宇宙的68%。这种力似乎在以越来越快的速度把所有的东西都推开。

然后是暗物质,它被认为占了宇宙剩余的27%。这种奇怪的物质似乎以其强大的引力作用将星系和星系团维系在一起,但它不跟光发生相互作用,所以我们也就不可能观测到其他物质。

在某种程度上,后两者都是填补人类对宇宙学理解中的主要漏洞的占位符概念--但如果我们只需要一个而不是两个呢?在一项新的研究中,来自哥本哈根大学的研究人员就调查了暗物质是否可以单独为此负责。

“除了暗物质是一种重而慢的粒子之外,我们对它知之甚少,”这项研究研究的论文首席作者Steen Harle Hansen指出,“但后来我们想知道--如果暗物质有某种类似于磁力的性质呢?我们知道,当普通粒子四处移动时它们会产生磁性。并且磁铁会吸引或排斥其他磁铁--所以,如果这就是宇宙中正在发生的事情呢?暗物质的不断膨胀会是由某种磁力造成的吗?”

该研究团队开发了一个新模型,其融合了已知的宇宙如引力和膨胀速度,但忽略了驱动膨胀加速的“宇宙常数”。取而代之的是,他们给了暗物质粒子一个额外的力,这个力跟暗物质粒子速度的平方成正比,这使其类似于磁力。

有趣的是,在这个新模型中,模拟的宇宙膨胀的方式跟我们观测到的真实宇宙完全相同。暗物质的排斥力足以加速宇宙的膨胀,这表明类似的事情可能就发生在现实中。

当然,这项研究本身并不能证明暗能量的存在,也不能证明暗物质具有磁性。但这是一个有趣的想法,其显然需要使用更为详细的模型展开更为深入的研究。

Hansen表示:“老实说,我们的发现可能只是一个巧合。但如果不是这样那就太不可思议了。这将改变我们对宇宙组成和膨胀原因的认识。就我们目前掌握的知识而言,我们关于具有某种磁力的暗物质的想法和关于暗能量的想法一样疯狂。只有更详细的观察才能决定哪种模型更为现实。所以,重新测试我们的结果将是非常令人兴奋的。”

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