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宇宙中或許有性質與一般可見物質類似的暗物質

哈佛大學(Harvard University)物理學家提出假設,認為可能有一種傳統物理模型不曾提及的新型暗物質,其行為模式與一般物質類似,所以或許並非所有暗物質都如現行理論所認為的又冷又幾乎不會互撞。

在可見宇宙中,星系會逐漸形成扁盤狀,例如我們銀河系就是其中一個最佳例子,星系中的所有成員大致排列在單一盤面上,這是因星系重力和自轉所造成的。另一方面,暗物質似乎喜好棲息在星系周圍如銀暈這樣的地方—至少,現行理論是這麼說的。所以,一般認為暗物質又暗、又冷,而且幾乎不含有什麼能量,所以暗物質粒子鮮少能與另一個暗物質粒子發生碰撞。

在新研究中,哈佛的物理學家們推測:應該還有另一種暗物質,可是和傳統認為的暗物質不同,而是其行為模式比較像一般可見物質;而且正因如此,它們會因暗物質特有的重力特性而聚在一起,然後也如星系一般最後會形成扁盤狀結構。這些物理學家稱之為雙盤暗物質(double-disk dark matter,DDDM)的暗物質,大約佔了總暗物質的5%左右。

為了讓這些暗物質聚集在一起,這些暗物質勢必得有和可見物質類似的某些性質。為此,這些物理學家推測:宇宙中可能存在所謂的暗原子(dark atom)、暗光子(dark photon),也可能具有某種型式的暗電磁力(dark electromagnetic force)。

科學家在暗物質議題上已經投入數十年的努力,建構一個暗物質能以球形存在的模型,其中星系位在這個球形的中間,所以處在星系中的觀測者無論朝向什麼方向都能「看到」暗物質存在。但是哈佛團隊認為暗物質也可能以別種形狀存於宇宙,就像可見物質組成的宇宙各種構造一樣。

可見宇宙中的物質幾乎都是重子(baryon),也就是由強作用費米子組成的物質;然而現行理論認為這些重子物質僅佔了宇宙所有物質的5%而已。因此,哈佛團隊建議:新型暗物質所佔的比例,可能與可見物質差不多。

如果哈佛團隊所提為真,那麼就應該存有全部都由暗物質組成的星系,只是因現今技術的關係而偵測不到。目前有更多的研究投入這個議題中,未來這種新型暗物質可能會被納入各類模型中;只是在此之前,新型暗物質都還只是個概念性的理論而已。

資料來源:Physicists suggest possible existence of other kinds of dark matter[2013.05.24]

轉載自網路天文館

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