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暗物质温度存在上限?

2020年1月27日8:08 环球解密

    近期刊登在皇家天文学会月刊(MNRAS)上的一份研究,物理学家通过引力透镜效应探索暗物质的特性,认为暗物质粒子的温度存在上限,相对应的,质量存在下限。

    尽管还没有发现确切的暗物质粒子,天文学家普遍认为宇宙中存在暗物质,占宇宙物质量近四分之一。科学家已知的是,暗物质团对来自远方的光线造成引力透镜效果。

    研究负责人加州大学戴维斯分校的物理学家法斯纳赫特(Chris Fassnacht)说,标准暗物质模型认为暗物质是“冷”的,相对于光线,暗物质粒子移动速度慢得多。科学家认为这与暗物质粒子的质量也相关,粒子质量越小,温度越高,移动速度也越快。

    可是这种冷暗物质模型适用于大范围宇宙区域,不适用于单个星系这样小尺度范围。

    法斯纳赫特的研究组通过观测7个远处类星体的引力透镜数据,认为暗物质粒子温度有个上限,那么质量相应地就有个极小值,因此提出了“暖”暗物质模型,即具有质量小一些,温度高一些,移动速度快一些的暗物质粒子;但是排除了“热”暗物质模型的可能性,即暗物质粒子移动速度接近光速的模型。

    法斯纳赫特还说,这种暖暗物质粒子组成的结构将不会太小。“如果小于一定尺度,它们将无法存在。”

    法斯纳赫特计划添加更多天体的引力透镜数据,提高统计精确度。“我们需要大约观察50个天体,才能找到暗物质温度的上限。”

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