暗物质真的存在吗？暗物质能由轴子构成吗？形成类似恒星的物体

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暗物质

Tanedo说：“我的研究项目的目标之一是我们对粒子物理学的假设之一：粒子之间的相互作用通过更多粒子的交换得到了很好的描述。”“对于普通物质来说，这是正确的，但没有理由认为暗物质是这样的。它们之间的相互作用可以用交换粒子的连续体来描述，而不仅仅是交换一种类型的力粒子。”

1、暗物质真的存在吗？

鉴于科学家们在探测和解释暗物质方面所面临的困难，一个合理的提问者可能会怀疑他们是否完全错了。多年来，少数的物理学家提出了这样的观点：也许我们的引力理论是错误的，基本力在大尺度上的工作方式与我们所预期的不同。这些建议通常被称为“修正牛顿动力学”，即MOND模型，它们假定没有暗物质，恒星和星系以超高速的速度围绕着彼此旋转，这是引力以令人惊讶的方式产生的结果。“暗物质仍然是一个未经证实的模型，”物理学家唐·林肯在“现场科学解释”中写道。

2、暗物质能由轴子构成吗？

随着物理学家越来越不喜欢wimp，其他暗物质粒子也开始受到青睐。其中一个主要的替代物是一个假想的粒子，称为轴子，它极轻，可能只有10升到比质子质量小的31次方。现在在一些实验中正在寻找轴子。最近的计算机模拟提出了这样一种可能性，即这些轴子可以形成类似恒星的物体，这可能会产生与称为快射电爆发的神秘现象非常相似的可探测辐射。

3、暗物质的性质是什么？

天文学家通过它与普通物质的引力相互作用发现了暗物质，这表明这是它在宇宙中的存在的主要方式。但是，当试图理解暗物质的真实本质时，研究人员几乎没有什么可做的了。根据一些理论，暗物质粒子应该是它们自己的反粒子，这意味着两个暗物质粒子相遇时会相互湮灭。阿尔法磁谱仪(AMS)在国际空间站上的实验寻找2011年以来这场毁灭的迹象已经发现了数十万起事件。科学家们仍然不确定这些物质是否来自暗物质，而且这个信号还没有帮助他们确切地确定暗物质是什么。

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暗物质研究

1、暗物质存在于每一个星系吗？

由于暗物质的重量比普通物质大得多，所以暗物质通常被认为是组织大型结构的控制力，如星系和星系星系团。因此，奇怪的是，今年早些时候，天文学家宣布他们发现了一个名为NGC1052-DF2的星系，它似乎几乎没有任何暗物质。“暗物质显然不是形成星系的必要条件，”耶鲁大学的PietervanDokkum说。当时告诉Space.com。然而，在整个夏天，另一个研究小组发布了一份分析报告，表明范多肯的团队错误地测量了到银河系的距离，这意味着它的可见物质比最初的发现要暗得多，也比最初的发现要轻得多。更多的质量在暗物质中比以前建议的要好。

2、普通粒子会衰变成暗物质吗？

中子是寿命有限的规则物质粒子。大约14.5分钟后，一个离开原子的孤立中子将衰变成一个质子、一个电子和一个中微子。但两种不同的实验装置对这种衰变的寿命略有不同，根据7月份的一项实验，它们之间的差异约为9秒。日刊物理评论信。今年早些时候，物理学家建议，如果1%的时间，一些中子正在衰变成暗物质粒子，它可以解释这种反常现象。来自新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的克里斯托弗·莫里斯和他的团队对中子进行了监测，以寻找可能是暗物质但无法探测到任何东西的信号。根据这项研究，他们认为其他的衰变情景仍然是可能的。

3、增加一个额外的维度

Tanedo的团队借用了其他高能粒子物理理论中使用的技巧。通过一个值得注意的，但尚未完全被证实的概念，称为ADS/cft对应(“ads”表示反de Sitter，这是一种时空“cft”代表共形场理论，这是量子理论的一个范畴)，当扩展到四维空间时，一些在我们的正常三维空间中非常难解决的物理问题变得更容易解决。

通过使用这个数学技巧，Tanedo和他的合作者能够解决暗物质之间的力量如何相互作用。然后，他们可以将其结果转化为空间的三个维度，并对这些力在真实宇宙中的工作方式进行预测。他们发现这些力量的表现与我们习惯的自然力量大不相同。塔内多说：“对于我在物理入门课中教授的引力或电力，当你将两个粒子之间的距离增加一倍时，你就会将力降低4倍。”“另一方面，连续作用力则可减少8倍之多。”

结语：这种对暗物质粒子之间的自相互作用的修正使得研究人员能够建立与小星系观测结果相匹配的模拟，给出一个“核心”状的暗物质轮廓，而不是传统暗物质模型中的“尖”型暗物质。这些结果类似于其他自我相互作用的暗物质模型，这些暗物质也有可能复制类似核心的中心，但这一理论来源于一个全新的理论方向，可能会产生其他的观测结果。所以还有很多工作要做。宇宙学家用暗物质来解释宇宙中的许多不同的观测，在各种各样的尺度上。进一步的工作将揭示这个奇异的理论是否符合我们所看到的宇宙。