俄科學家創建數學模型 證明暗物質可形成怪異「冷星」

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在最小星系周圍的瀰漫性氣體-塵埃薄霧深處，暗物質可能積聚成冷滴，也就是所謂的「玻色星」。然而，我們甚至不知道神秘暗物質的真實身份，更不用說證明這些不可見球體存在的證據。但根據一個新的數學模型，如果這種推測成立，暗物質可能發生一些奇異的交互。

科學家稱暗物質可積聚成所謂的「玻色星」

根據一支俄羅斯物理學家小組提出的數學模型，暗物質可能發生一些奇異的交互。他們認為在規摸最小的星系暈輪中，假想中的暗物質粒子可能不斷積聚，形成所謂的「玻色星」。俄羅斯科學院核研究所的物理學家德米特里·勒夫科夫表示：「研究中，我們對光量子氣體——發生引力交互的暗物質粒子的運動進行模擬。」

不可見的暗物質在宇宙物質總量中的比重達到80%左右。暗物質不通過正常渠道與正常物質交互，例如通過電磁場交換光子。暗物質存在的唯一跡象是星系聚集獲得額外的引力。這種引力雖小並且不可見，但科學家對其進行細緻測繪，為揭示暗物質的本質提供關鍵信息。

藝術概念圖，銀河系的暗物質藍色光暈

由於暗物質對星系的引力，我們可以假定構成暗物質的物質速度不快，不足以進入虛空。暗物質一定以相對較慢的速度移動。這種行動遲緩的暗物質的一個候選者是被稱之為「軸子」的假想粒子。它們是一種玻色子。除了幫助揭開暗物質謎團，科學家認為玻色子還能解答量子物理學中一個令人困惑的悖論。

另一個候選者是所謂的模糊暗物質。它們是另一種玻色子，用於解答一個與星系光暈內暗物質分布有關的天體物理學謎題。不過，科學家尚未發現這些假想玻色子的存在跡象。如果存在，它們將在特定環境下發生一些有趣的現象。

神秘的暗物質究竟由什麼構成，一直是個不解之謎

研究論文作者指出這個模型首次將目光投向暗物質形成玻色-愛因斯坦凝聚態的動力學過程。玻色-愛因斯坦凝聚態是玻色子原子在冷卻到接近絕對零度所呈現出的一種氣態的、超流性的物質狀態。此時的粒子擺脫混合狀態同時失去它們的個體身份，顯得非常詭異。

此前進行的研究試圖解答玻色子聚集在一起時可能出現的現象，例如在宇宙的嬰兒時期。新研究中，科學家將目光投向玻色子之間的交互。

136億年前宇宙暗物質分布模擬圖

勒夫科夫表示：「我們從最大混合下的維里化態開始，這是一種與玻色-愛因斯坦凝聚態相對立的狀態。過了很長時間之後——粒子穿過研究中的模擬空間所需時間的10萬倍——粒子自發形成一種凝聚態，而後在引力的影響下立即變成一個球滴，也就是所謂的玻色星。」

具體地說，一個暗玻色子云中的物質變成相同粒子。此外，物理學家還發現這個雲能夠在引力作用下聚集在一起，形成一個球，也就是玻色星。這些假想物體的形成需要非常具體的條件，例如聚集在相對較小的矮星系光暈的中央。雖然會在宇宙的一生之中發生，但這個過程非常緩慢。

星系團Abell 3827，暗物質分布在藍線一帶

這項研究提出的假設雖然帶有一點科幻色彩，但有助於科學家在搜尋暗物質謎團線索過程中縮小範圍。勒夫科夫表示：「顯而易見，下一步工作是預測宇宙中的玻色星數量，同時利用光暗物質模型計算它們的質量。」

在未來的某一天，科學家將最終揭示神秘暗物質的基本特性。到了那一天，我們很可能發現恆星之間的天域隱藏著一些令人著迷的新結構。

來源：漫步宇宙

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