探尋暗物質的新途徑:光譜偏移揭示隱形物質的線索

编辑者: Vera Mo

當代物理學正邁向一個基礎觀念重塑的關鍵時刻。科學家們提出,或許能透過可見光所展現的效應,來追蹤那些看不見的物質。最近發表在《物理快報 B》(Physics Letters B)上的一項研究,概述了一種極具創新性的方法,旨在識別暗物質。根據現有估計,暗物質佔據了宇宙總質能的約 27%。

過去,學界普遍認為暗物質只能透過其引力作用來進行研究。然而,這項新工作提出了一個大膽的假設:當光子穿過暗物質高度集中的區域時,它們的光譜可能會產生微小的偏移,這可能表現為紅移或藍移。約克大學(University of York)的米哈伊爾·巴什卡諾夫(Dr. Mikhail Bashkanov)博士領導的研究團隊指出,這種極其微弱的「色彩訊號」有望被新一代望遠鏡所測量,從而為暗物質的搜索提供精確的聚焦方向。

該理論方法的基礎,建立在被稱為「六次握手規則」的概念之上。這個類比描述了粒子間的間接影響:暗物質粒子即使不與光子直接接觸,也能透過一系列的中介物產生作用。這些中介物可以是標準模型中已知的元素,例如希格斯玻色子或頂夸克。這意味著,即使是最難以捉摸的物質,只要追蹤整個相互作用鏈,仍會留下可測量的印記。

這項研究為當前探索宇宙隱藏部分的努力提供了重要的補充,這些努力還包括利用原子鐘進行測量,以及透過星系團繪製暗物質結構圖。根據普朗克觀測站(Planck)的數據,暗物質約佔宇宙質能的 26.8%,但其真實性質至今仍是未解之謎。接下來,關鍵的決定性階段將是透過高精度觀測,對這些理論預測進行實驗驗證,以期揭開宇宙中最神秘成分的面紗。

來源

  • Phys.org

  • Phys.org

  • Phys.org

  • ScienceDaily

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