太陽內部有非對稱暗物質 可解釋天文難題

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【大紀元2015年03月03日訊】(大紀元記者張秉開綜合報導)一項最新理論認為,太陽內部存在非對稱暗物質,從而解釋迄今為止理論與觀察結果不相符的難題。

根據《物理世界》近日的報導,近年的太陽組成結構理論已經做了修正,如降低太陽成分中的氫和氦元素比例,但是仍然不能解釋太陽「聲壓波的週期性變化」的觀察結果。

而美國物理學會的科學家在2月26日的《物理評論快報》(Physical Review Letters)上,提出一種新的太陽暗物質理論,能夠解決上述的難題。

新理論:太陽內部有非對稱的暗物質粒子

該理論認為,暗物質有自己的反物質配對物(Antimatter Counterpart)。太陽在穿過銀河系的光暈時,捕捉了這些暗物質——科學家也稱之為非對稱的暗物質粒子(Asymmetric Dark Matter )。

這些非對稱暗物質粒子與太陽核心內的其它普通物質發生相互作用(即一種力),這種相互作用(力)能把熱量從中心推向表面,最後產生一種太陽表面可見的壓力波——觀察所見的「聲壓波的週期性變化」。

在新的理論模型中,當暗物質粒子的質量為3 GeV時,則能很好的解釋目前觀測的結果,而迄今的太陽標準模型等其他理論就做不到這一點。

據報導,研究者之一英國杜倫大學(Durham University)的科學家艾倫·文森特(Aaron Vincent)說:「這可能是暗物質與普通物質間的一種新的作用」,不屬於目前認為的4種基本力。

但科學家將進一步的完善這個理論,且將利用歐洲的CERN大型強子對撞機和美國的SuperCDMS地下暗物質探測器等儀器,檢測是否存在所假設的暗物質粒子。

文森特說:「我們非常接近找到答案,判斷我們假設的粒子是不是暗物質的標誌,或者明確那些數學概念上捉摸不定的暗物質到底是不是太陽內部的更微觀物質。」

天文界曾在銀河系獲得暗物質直接證據

該太陽的暗物質新理論給巴西聖保羅的南美基礎科學研究所(South American Institute for Fundamental Research)的科學家法比奧·伊奧克(Fabio Iocco)留下深刻印象。

伊奧克認為,文森特和他的同事所做的成績是通過具體的一種暗物質「試圖解決天文觀測的實際問題,並非常完美的解決了一個前提條件,而這卻是被忽視很長時間的問題,因為那是非常難的事情。」

上月,科學界公布暗物質研究取得重大進展,包括伊奧克在內的多國科學家首次從銀河系獲得暗物質存在的直接證據。

據物理學網站phys.org的報導,來自德國慕尼黑工業大學(TUM)、瑞典斯德哥爾摩大學、西班牙馬德里自治大學、聖保羅ICTP南美研究所和荷蘭阿姆斯特丹大學的科學家們,採用對比星體的實測自轉速度和理論推測的自轉速度方法,直接證實銀河系中存在暗物質。

慕尼黑工業大學的米格爾•帕托(Miguel Pato)博士說:「我們知道,暗物質是保持銀河系星體和氣體自轉的必須物質。但是,我們仍然不知道暗物質的組成。這是我們當代科學的最重要的一個問題。」

在《自然》(物理分刊)所刊登的該研究論文中,科學家寫道:「目前的觀測數據證實,銀河系內存在暗物質,而不必再做出假設。希望該結果破除依賴模型的局限,消除直接和間接探測暗物質中存在的模糊性,而有助於揭示我們銀河系的結構和演化。」

40年前,天文學觀測推算出宇宙間存在一種暗物質,在宇宙物質中佔五分之四,是不可見的;但是,可能有暗物質的相關粒子,如大質量弱相互作用粒子(WIMPs)、軸子及超對稱粒子(如中性子)等,目前科學家正在尋找能夠直接證明暗物質的粒子。**

責任編輯:林秀璟

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