暗物質(zhì)可能正在進(jìn)化,其影響是深遠(yuǎn)的

一段時(shí)間以來(lái),標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的核心一直存在一個(gè)有問(wèn)題的謎團(tuán)。

盡管所有觀測(cè)都支持膨脹宇宙模型,但對(duì)宇宙早期的觀測(cè)比更多的局部觀測(cè)給出的加速度要低。我們稱之為哈勃張力問(wèn)題,我們不知道如何解決它。

自然,已經(jīng)提出了幾個(gè)想法:如果廣義相對(duì)論是錯(cuò)誤的;如果暗物質(zhì)不存在;如果時(shí)間的速率不均勻怎么辦;哎呀,如果整個(gè) Universe 旋轉(zhuǎn).

那么,讓我們?cè)诙阎屑尤胍粋€(gè)新想法:如果暗物質(zhì)進(jìn)化會(huì)怎樣?

雖然有幾種模型提出了一個(gè)不斷發(fā)展的暗能量,演化暗物質(zhì)的想法尚未得到廣泛考慮。原因有兩個(gè)。

首先,我們對(duì)暗物質(zhì)的觀測(cè)非常出色。它們指出存在某種與光沒(méi)有強(qiáng)烈相互作用的材料。

唯一的主要弱點(diǎn)是我們沒(méi)有直接觀察到暗物質(zhì)粒子。

其次,絕大多數(shù)反對(duì)暗物質(zhì)的人都專注于通過(guò)修正引力等方式完全消除暗物質(zhì)。他們認(rèn)為暗物質(zhì)從根本上是錯(cuò)誤的,不需要調(diào)整。

DESI 制作了迄今為止最大的宇宙 3D 地圖。地球位于完整地圖的這一薄片的中心。(Claire Lamman/DESI 合作)

這使得這個(gè)新想法相當(dāng)有趣。

這項(xiàng)工作,作者同時(shí)研究了演化的暗能量和演化的暗物質(zhì),并認(rèn)為后者更適合觀測(cè)數(shù)據(jù)。他們注意到的第一件事是這兩個(gè)模型有些相關(guān)。

由于宇宙的演化部分取決于能量密度與物質(zhì)密度的比率,因此暗物質(zhì)不斷演化且暗能量不斷演化的模型總是與暗物質(zhì)演化且暗能量不斷演化的模型相似。

然后,他們繼續(xù)探索某種奇異暗物質(zhì)的想法。一個(gè)具有可變狀態(tài)方程 (EOS) 的 URL。為了匹配觀測(cè),暗物質(zhì) EOS 必須在時(shí)間上振蕩。

這并不是一個(gè)古怪的概念。中微子有質(zhì)量,并且與光的相互作用不強(qiáng)烈。雖然它們不能解釋宇宙中的所有暗物質(zhì),但它們是熱暗物質(zhì)的一種形式。中微子經(jīng)歷質(zhì)量振蕩.

也許冷暗物質(zhì)粒子會(huì)經(jīng)歷類似的振蕩效應(yīng)。作者發(fā)現(xiàn),最適合觀測(cè)數(shù)據(jù)的是一個(gè)宇宙,其中大約 15% 的冷暗物質(zhì)是振蕩的,其余 85% 是標(biāo)準(zhǔn)暗物質(zhì)。

這將允許覆蓋哈勃張力,同時(shí)仍然與我們擁有的暗物質(zhì)觀測(cè)相匹配。

應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,這件作品展示了一個(gè)玩具模型。正如作者自己指出的那樣,這項(xiàng)工作是一個(gè)廣泛的概念,并沒(méi)有確定暗物質(zhì)粒子的具體約束。

但這項(xiàng)工作確實(shí)為更廣泛的暗物質(zhì)模型打開了大門。在這一點(diǎn)上,進(jìn)化的暗物質(zhì)值得考慮。

本文最初由今日宇宙.讀原文.

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