科學(xué)家測暗物質(zhì)粒子質(zhì)量 _太空

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡探索Abell1689星系團(tuán)中心物質(zhì)群，引力透鏡暗示這里存在大量的暗物質(zhì)
據(jù)騰訊科學(xué)（Everett/編譯）：暗物質(zhì)是宇宙中極為神秘的事物，占全宇宙質(zhì)能的26%左右，目前科學(xué)家對暗物質(zhì)的探索結(jié)果發(fā)現(xiàn)天體系統(tǒng)周圍“遍布”暗物質(zhì)，銀河系周圍存在大量的暗物質(zhì)團(tuán)，那么這些物質(zhì)是由何種粒子構(gòu)成的呢？
大質(zhì)量弱相互作用粒子可能是冷暗物質(zhì)粒子的候選者，對暗物質(zhì)粒子的探索需要對其基本參數(shù)有所了解，比如暗物質(zhì)粒子質(zhì)量，目前大多數(shù)暗物質(zhì)粒子質(zhì)量的估算涉及到對速度分布的假設(shè) ，但是該方法存在較高的不確定度，英國諾丁漢大學(xué)物理學(xué)家最新提出了不需要假設(shè)的速度分布模型，這標(biāo)志著我們可以一個無偏方法精確測量其質(zhì)量。
雖然物理學(xué)家們并不知道暗物質(zhì)到底是什么，但是大質(zhì)量弱相互作用粒子（WIMPs）是一個候選者，科學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室中通過直接或間接的手段探測該粒子。為了獲得更多的數(shù)據(jù)，研究人員對銀河系暈暗物質(zhì)粒子的速度分布進(jìn)行假設(shè) ，與實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行比對，通過情況下銀河系暈標(biāo)準(zhǔn)模型可以獲得速度分布假設(shè)，但是最新的調(diào)查顯示這種模式并不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致對速度分布判斷的不確定性，最終使得在估算大質(zhì)量弱相互作用粒子過程中出現(xiàn)較大的偏差。
諾丁漢大學(xué)物理學(xué)家Bradley J. Kavanagh認(rèn)為暗物質(zhì)粒子肯定是一個新的粒子，并超出標(biāo)準(zhǔn)模型的范圍，我們對暗物質(zhì)粒子質(zhì)量的探索可洞察到一些新的物理理論。到目前為止，我們依然沒有在探測實(shí)驗(yàn)中直接發(fā)現(xiàn)并證實(shí)暗物質(zhì)粒子信號，未來科學(xué)家或?qū)⑹褂酶蟮奶綔y器和更長的時間來“狩獵”暗物質(zhì)粒子。在改變方法后，我們可以測量暗物質(zhì)粒子三維速度分布，而不是僅僅只有一維的速度分布，同時還可以對銀河系周圍的暗物質(zhì)暈進(jìn)行探索。
【科學(xué)家測暗物質(zhì)粒子質(zhì)量】到目前為止，科學(xué)家并不知道暗物質(zhì)粒子與普通原子核之間相互作用的強(qiáng)弱，也不清楚大型暗物質(zhì)粒子探測器會何時探測到大質(zhì)量弱相互作用粒子的信號，或許此類作用強(qiáng)度非常弱，低于目前探測器檢出下限（再降低兩個數(shù)量級），如果我們幸運(yùn)的話可能在未來數(shù)年內(nèi)發(fā)現(xiàn)第一個暗物質(zhì)粒子信號。本項(xiàng)研究發(fā)表在《物理評論快報》上，作者為Bradley J. Kavanagh和Anne M. Green 。(eeook.com)