2019-10-18
来源：科技日报
科技日报北京10月17日电 （记者刘霞）据美国趣味科学网站16日消息，一项新研究称，据信约占宇宙总质能25%的暗物质可能由极微小的轻粒子组成。模拟显示，这种“毛茸茸”暗物质或许改变了宇宙历史的进程，并在早期宇宙中制造出了纤细的长丝而非星系。
暗物质是一种遍布整个宇宙的未知物质。它不发光，因此被称为暗物质。但它的引力作用将星团束缚在一起，并导致星系边缘的恒星更快旋转。许多科学家认为，大多数暗物质是冷的，这意味着其移动速度相对较慢。但也有人持不同观点，认为其可能又小又毛茸茸的，这意味着它会因为轻巧而迅速移动。
相关论文发表于最新一期《物理评论快报》。论文合著者、美国普林斯顿大学天体物理学研究生拉克兰·兰卡斯特说：“我们的模拟表明，在拥有毛茸茸暗物质的宇宙中形成的第一批星系和恒星，与拥有冷暗物质的宇宙中出现的第一批星系和恒星看上去非常不同。”
兰卡斯特解释说，有些科学家认为，暗物质由弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成，WIMP的质量为质子的几十倍或几百倍。暗物质应该堆积于星系中央，但迄今没有人发现这一点。
如此一来，毛茸茸暗物质比冷WIMP暗物质更难聚在一起。毛茸茸暗物质会聚结成又长又稀疏的物质——比束状星系更大的细丝，因此，星系将更大或更晚一点诞生。暗物质在星系中央的堆积也将变得更加困难，这或许可以解释为什么天文学家在观察星系时没有观察到这种团块。
研究人员表示，即将升空的望远镜能追溯到宇宙历史的这一极早期，并有可能区分不同类型的暗物质，从而使物理学家更好地理解其性质。
包括位于智利的大型天气观测望远镜和在世界各地建造的30米级望远镜等仪器，将很快可以追溯到宇宙最早的某些时期。兰卡斯特说，这意味着“我们要么开始看到毛茸茸暗物质产生的影响，要么就排除它们。”
总编辑圈点
浩瀚星河，肉眼可见不过冰山一角。宇宙的绝大部分秘密，对人类来说依然是隐藏的，譬如暗物质。尽管这是一种因存在现有理论无法解释的现象而假想出的物质，但不妨碍它是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是总质量很大，它是人类探索更深层次宇宙奥秘时无法回避的问题。它们究竟是“毛茸茸”还是“光秃秃”，不仅仅是有趣这么简单，还将会刷新我们对星系形成和演化的认识，一旦确定，将会改写所有的天文教科书。
