物理學(xué)家在研究這些假想粒子的特性時(shí),注意到其中一種粒子極其符合暗物質(zhì)的假設(shè),。它可以通過引力和弱力(只有當(dāng)粒子間距小于質(zhì)子直徑時(shí)才會發(fā)生)與其它粒子發(fā)生相互作用,。另外,該粒子十分穩(wěn)定,,數(shù)量也符合宇宙正常演化的需求,。
夏威夷大學(xué)物理學(xué)家杰森·庫馬爾(Jason Kumar)指出,WIMPs粒子“頗負(fù)美感”,,擁有物理學(xué)家熱愛的一切特征:簡單,,對稱,優(yōu)雅,。但庫馬爾稱:“很難將這些理論模型與我們觀測到的數(shù)據(jù)相匹配,。”這并不意味著WIMPs模型是錯(cuò)誤的,,但這的確引發(fā)了研究人員對一些十年前可能一笑了之的理論進(jìn)行反思,。“暗物質(zhì)并不穩(wěn)定”就是其中之一,。
不穩(wěn)定的影響
迪耶納斯和托馬斯剛剛提出“動態(tài)暗物質(zhì)”理論時(shí),,才剛接觸暗物質(zhì)不久。由于剛剛?cè)胄?,兩人剛開始根本沒擔(dān)心過穩(wěn)定性的問題,。他們想共同定義一種新型暗物質(zhì)。他們首先想到,,暗物質(zhì)會不會不止一種粒子,、而是由多種不同粒子構(gòu)成?其次,,這些粒子是否可能衰變,?有的可能短短幾秒便會消失,有的則可存在數(shù)萬億年之久,。關(guān)鍵在于,,各類粒子的數(shù)量要剛好平衡,,才能讓大部分暗物質(zhì)存留到今天。
迪耶納斯和托馬斯將這一新理論框架命名為“動態(tài)暗物質(zhì)”,,并開始在學(xué)術(shù)會議上分享這一觀點(diǎn),。但按照迪耶納斯的說法,該理論遭遇了“大量質(zhì)疑”,。
“人們一直在問穩(wěn)定性的問題,。”迪耶納斯回憶道,,“但我們并未按照傳統(tǒng)方式思考這一點(diǎn),。”
物理學(xué)家又為何如此確定暗物質(zhì)是穩(wěn)定的呢,?天文學(xué)家通過觀察數(shù)十億光年外的星系了解到,,這些古老星系中的暗物質(zhì)重量并不亞于年紀(jì)輕輕的鄰近星系,至少差距沒有大到能測量出的程度,。此外,,假如暗物質(zhì)衰變?yōu)橘|(zhì)量更輕、可探測到的粒子,,這些粒子便會攜帶大量能量在宇宙中四處穿行,。若真是如此,我們從地球上應(yīng)當(dāng)能探測到它們才對,。并且,如果暗物質(zhì)衰變發(fā)生在宇宙誕生初期,,便會干擾元素的形成,,改變宇宙中的化學(xué)環(huán)境。
在意大利大索薩山底,在美國南達(dá)科他州的廢棄金礦下,,在中國四川錦屏山地下隧道里,,數(shù)以噸計(jì)的液氙一直在等待與暗物質(zhì)粒子進(jìn)行一次“電光石火”的碰撞。