據(jù)外媒報(bào)道,雖然暗物質(zhì)的數(shù)量被認(rèn)為是普通物質(zhì)的五倍,但令人沮喪的是它們很難捉摸。但如果你知道去哪里看的話也許會(huì)找到發(fā)現(xiàn)它們的辦法,現(xiàn)在天文學(xué)家已經(jīng)對中子星進(jìn)行了掃描以尋找一種被稱為軸子的暗物質(zhì)粒子的信號(hào)。幾十年的天文觀測讓科學(xué)家們得出結(jié)論:宇宙充滿了巨大的、看不見的粒子。
這種“黑暗”物質(zhì)不會(huì)發(fā)出光或反射光,但它通過其對恒星和星系極強(qiáng)的引力效應(yīng)使其存在得以為人們所知
直接探測暗物質(zhì)粒子被認(rèn)為是物理學(xué)的圣杯,但很顯然,找到一種“看不見的”物質(zhì)絕非易事。更困難的是,人類對暗物質(zhì)知之甚少--暗物質(zhì)可以是任意數(shù)量的假想粒子如超重引力子、惰性中微子、暗光子或大質(zhì)量弱相互作用粒子(WIMP),每一種都有其自己的特性。
一個(gè)特別有希望的候選是軸子。如果它們存在,其被認(rèn)為是非常輕、帶有中性電荷并以波的形式漂浮在宇宙中。但最讓人興奮的是,跟其他候選粒子不同的是,軸子偶爾也會(huì)通過引力以外的力跟普通物質(zhì)發(fā)生相互作用--也就是電磁力。
過去曾有實(shí)驗(yàn)試圖探測在特定條件下產(chǎn)生電場或磁場的軸子,或通過影響帶電中子的自旋來探測軸子。但在這項(xiàng)新研究中,研究人員將目光從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)向了恒星。
對于軸子的另一個(gè)預(yù)測性質(zhì)是,當(dāng)它們遇到強(qiáng)電磁場時(shí),它們有時(shí)會(huì)自發(fā)地轉(zhuǎn)化為光子--一種很容易被檢測到的光粒子。
中子星擁有宇宙中最強(qiáng)的磁場,它們巨大的質(zhì)量應(yīng)該會(huì)吸引大量的軸子。因此,研究人員推斷,這些物體將是掃描軸子轉(zhuǎn)化為光子的完美場所。
這種轉(zhuǎn)換有望在特定頻率產(chǎn)生超窄的無線電波峰值,這取決于軸子的質(zhì)量。團(tuán)隊(duì)分析了來自兩個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡----位于美國的Robert C. Byrd Green Bank望遠(yuǎn)鏡和位于德國的數(shù)據(jù)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),他們對附近的兩顆中子星進(jìn)行了觀察并對銀河系中心展開了更廣泛的掃描。研究人員在這些地點(diǎn)采集了1GHz左右的無線電頻率,這是預(yù)期由質(zhì)量在5到11微電子伏特之間的軸子產(chǎn)生的范圍。但他們沒有發(fā)現(xiàn)這樣的信號(hào)。
然而一個(gè)零結(jié)果并不是一個(gè)失敗--它允許研究人員排除存在于這個(gè)質(zhì)量范圍內(nèi)的軸子。隨著越來越多不同類型的實(shí)驗(yàn)來尋找具有不同質(zhì)量和性質(zhì)的候選者,每一次實(shí)驗(yàn)都可能讓我們?nèi)祟惛咏鸢浮?/p>
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