研究表明暗物质可能具有碰撞特性

导读 与标准模型所确定的相反,暗物质可能确实存在自相互作用。这是发表在《天文学与天体物理学》上的一项研究的结论,该研究由 SISSA 天体物...
2024-06-03 11:37:18

与标准模型所确定的相反,暗物质可能确实存在自相互作用。这是发表在《天文学与天体物理学》上的一项研究的结论,该研究由 SISSA 天体物理学和宇宙学小组的 Riccardo Valdarnini 进行。该研究使用数值模拟分析了距离我们 70 亿光年的巨型星团合并“El Gordo”(西班牙语字面意思是“胖子”)内部发生的情况。

计算表明,在这个星系团中,暗物质最大密度点与其他质量成分最大密度点之间观察到的物理分离可以用所谓的 SIDM(自相互作用暗物质)模型来解释,而不是标准模型。这项研究为 SIDM 模型做出了重要贡献,根据该模型,暗物质粒子通过碰撞交换能量,具有有趣的天体物理影响。

“El Gordo”:用于研究暗物质的巨大宇宙结构

“根据目前公认的标准宇宙学模型,目前宇宙中重子物质的密度只能占其总物质含量的10%。剩下的90%是以暗物质的形式存在的,”这项研究的作者瓦尔达尼尼解释道。

“人们普遍认为这种物质是非重子的,由冷的无碰撞粒子组成,这些粒子只对重力有反应。因此得名‘冷暗物质’(CDM)。然而,仍有一些观测结果尚未用标准模型得到解释,”研究人员说。“为了回答这些问题,几位作者提出了一种替代模型,称为 SIDM。”

证明暗物质的碰撞特性,以及更普遍地说,证明标准宇宙学模型的替代理论,是非常复杂的。他解释说:“然而,有一些独特的实验室可以证明这一点,它们距离我们许多​​光年。这些实验室是巨大的星系团,巨大的宇宙结构,在碰撞时,决定了自大爆炸以来最有活力的事件。

“El Gordo 的质量约为 1015 个太阳质量,是我们已知的最大星系团之一。由于其特殊性,El Gordo 已成为众多理论和观测研究的主题。”

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