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不是粒子,但是块:黑暗的东西让陌生人

研究人员说,黑暗物质可能不是由大多数科学家认为的微粒子组成的,而是可能包括大块大量的奇怪物质,从苹果到小行星的大小。

目前科学中最大的奥秘之一,被称为暗物质的隐形物质被认为是宇宙中所有物质的五分之六。然而没有人知道什么样的黑暗物质看起来像。

在一项新研究中,研究人员概述了他们的观点,暗物质是由他们称之为“宏”的粒子组成的。科学家认为,如果这些颗粒与原子核一样密集,它们不能小于0.12磅(55克)。如果是,现有的粒子探测器将已经看到它们。同时,宏计算机不能超过22亿亿亿英镑(10亿亿千克),因为它们的引力场将足够强大地扭曲星光,这是天文学家还没有看到的现象。

至于这些颗粒在早期宇宙中可能形成的,研究人员说。那时候,宇宙还是非常热的,达到了超过6.3万亿华氏度(3.5万亿摄氏度)的温度,与大规模超新星中心的温度相当。在这些条件下,宏可以从称为夸克的粒子组装,构成质子和中子的更基本的粒子。

有六种类型的夸克 – 上,下,顶,底,魅力和奇怪。质子和中子每个都由上下夸克组成 – 质子由两个夸克和一个下夸克组成,而中子由两个向下夸克和一个夸克组成。研究人员说,这两种普通的夸克和奇怪的夸克都可以结合形成暗物质宏。

奇怪的夸克通常生活非常短暂,迄今为止科学家们只在粒子加速器中看到它们。然而,新的报告的合着者和克利夫兰凯斯西储大学理论物理学家格伦·斯塔克曼(Glenn Starkman)说,中子本身也是非常不稳定的,但是当它们与原子中的质子结合时是稳定的。那么宇宙诞生之后不久就会出现奇怪的夸克,就会变成与其他粒子产生稳定的奇怪事物。这可能构成黑暗的物质。

研究人员说,当宇宙开始时所做的宏,现在是冷酷而黑暗的。[ 物理学中最大的未解之谜9 ]

这个新想法来自于研究人员再次关注暗物质是由科学家已经创造和检测到的粒子,而不是异乎寻常的新粒子的可能性。

现在科学家们的共识是,暗物质粒子与宇宙中已知的力量非常弱相关,如果有的话。因此,暗物质被认为是看不见的,几乎完全无形的,大多数只有通过引力引力才能发现。

几十年前,科学家提出了关于异质暗物质粒子性质的两种可能性。一个是暗物质是被认为是弱相互作用,低质量粒子的轴。另一个是暗物质被称为WIMPS的更大的粒子,或弱相互作用的大块粒子。

然而,在过去三十年里,物理学家没有找到任何命题的证据。

科学家们对WIMPS特别感兴趣,因为这样的粒子的存在可能会证实一种被称为超对称理论的想法,反过来也可以帮助导致一种“ 一切理论 ”来解释宇宙所有已知力量。

但是,尽管正在研究这些建议,暗物质在普通与异国之间的想法并没有被完全忽视,“斯塔克曼说。“但是,大多数人已经被降级到了这个领域的死水,因为人们对超对称性和对WIMP暗物质候选人的前景充满希望。”

现在,研究人员正在调查暗物质的想法,可能不需要新的物理学来解释神秘物质的存在。宏是一个这样的想法。这些想法适合粒子物理学的标准模型,这是亚原子世界的最佳描述。

斯塔克曼说:“ 从标准模型出发,有一个大的,宽敞的窗户开启暗物质。

对宏的研究也排除了一些大量的物体。科学家计算出,宏计算不了220万亿和220万亿磅(100万亿和100万亿千克)之间的重量。如果他们是这样的大小,巨人的引力场就会扭曲伽马射线从伽马射线爆发,宇宙中最强大的爆炸,没有被看到的方式。

另外,如果Macros的质量非常高,那么他们每十亿年就只会击中地球,解释为什么科学家还没有发现物体。研究人员说,如果Macros的质量相对较低,尽管他们可能会更频繁地击球,但是他们可能不会留下任何可识别的证据。

如果这些对象存在,研究人员可能会检测到宏仍然是不确定的。一种方法是寻找高质量宏可能引起的星光和伽马射线的扭曲。另一个是寻找相对较低质量的宏可以离开岩石的曲目,斯塔克曼说。

斯塔克曼和合着者大卫·雅各布斯和布莱恩•林恩(Bryan Lynn)将研究结果提交到了皇家天文学会月刊上。

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