新研究倾向于将“模糊”暗物质视为宇宙的基石，与数十年的研究相悖

美国 - 艾赫巴里通讯社

“模糊”暗物质被视为宇宙结构的领先候选者，新研究改变了视角

在一项可能改变宇宙学范式的重大进展中，一项新的研究表明，支撑星系和宇宙的看不见框架，可能与数十年来所假设的根本不同。这项研究利用了爱因斯坦预言的引力透镜现象——大质量物体对光线的弯曲——表明构成宇宙大部分质量的神秘物质暗物质，可能比以往理论推测的要“模糊”得多。

多年来，冷暗物质（CDM）理论一直是主流。该模型假设暗物质由缓慢移动、弱相互作用的粒子组成，这些粒子聚集形成巨大的“晕”（halos），作为星系的引力锚点。尽管CDM在解释大尺度宇宙结构方面发挥了重要作用，但在协调观测与预测方面，尤其是在矮星系的结构以及其中物质的分布方面，它一直面临持续的挑战。这些不一致促使科学家们寻求替代性解释。

最近在预印本服务器arXiv上发表的研究，为一种名为“模糊暗物质”（FDM）的替代模型提供了令人信服的证据。与CDM不同，FDM提出暗物质并非由离散粒子组成，而是以一种超轻波的形式存在，类似于量子雾或汤。由于其波动性质，这些实体无法形成CDM预测的那种极其微小、致密的团块。相反，人们认为它们会产生更平滑、更弥散的“模糊”结构，类似于池塘上的涟漪。这些模糊结构仍然会产生引力影响并弯曲光线，但其方式与CDM晕所预期的尖锐透镜效应有显著不同。

这项新研究的科学家们分析了来自11个星系的引力透镜数据。他们特别关注了背景星系的光线被前景巨大物体急剧扭曲的特定情况。分析显示，观察到的光线弯曲模式与源自CDM的光滑暗物质透镜模型的预测不符。至关重要的是，数据显示，与CDM以及另一种竞争模型——“自相互作用暗物质”（SIDM）相比，FDM模型显示出强烈的偏好。SIDM模型提出暗物质粒子之间存在一定程度的相互作用或“粘性”。

这项发现的潜在影响，如果得到进一步验证，将是深远的。这表明我们宇宙的根本现实可能比我们先前认为的更具量子力学特征。FDM模型固有的“模糊性”可能为长期以来困扰天体物理学家的星系异常现象提供更优雅的解释。这种量子性质可能解决与矮星系核心密度以及CDM模拟预测的小型子晕的明显缺乏有关的问题。

需要注意的是，这项研究尚未经过正式的同行评审——这是科学过程中验证新发现的关键步骤。然而，初步结果代表了我们对宇宙演化理解的一个重要潜在转变。暗物质的真实性质仍然是物理学中最重大的未解之谜之一。这项研究提供了一个引人入胜的视角，暗示解决方案可能存在于量子物理学领域，而不是经典粒子物理学。进一步的观测和理论工作对于证实或证伪这些激动人心的发现并完善我们的宇宙图景至关重要。

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