暗物質是模糊的？冰冷的？還是大而慢的？

新的分析表明暗物質是冰冷而重的，不發光和模糊的，科學家還沒有直接檢測到暗物質，什麼是暗物質依然是一個謎。天文學家只能通過測量其引力影響來證明其存在。

一項關於星系際介質，宇宙空洞的光吸收的研究，幫助科學家預測暗物質的可能特徵。圖片：by Vid Ir?i?/University of Washington

科學家有什麼暗物質的理論？舊的理論認為，暗物質是冷的，重的，大的，緩慢移動的，其特徵與周圍物質弱相互作用粒子。

冷暗物質理論有助於解釋為什麼星系傾向於聚集在一起，在宇宙中留下巨大的空洞。但該模型也表明銀河系應該被數百個衛星星系所包圍。只有幾十個星系繞著銀河星系運行。

模糊暗物質理論在冷暗物質理論中被發展為填補空洞，假定暗物質是由與周圍物質相互作用較強的超輕型粒子構成的。模糊的暗物質在整個宇宙中瘋狂地跳躍。

物質在大尺度上的行為通常由牛頓物理學或物理學標準模型描述。但是模糊暗物質的大大尺度上運動可以用量子力學來描述，量子力學通常僅描述亞原子粒子和微小尺度的行為。

在星際介質或IGM中的氫氣的描繪，其中明亮的區域表示高的氣體密度。圖片：維德·伊爾西奇

天文學家們對星系際介質進行了研究以確定哪種模型最能描述由暗物質組成的巨大的星系空洞。除了暗物質外。星系際介質、或 IGM，擁有少量的氫氣體和氦。氫吸收了遠距離天體發射的少量光，如類星體。

研究人員利用全宇宙的類星體吸收觀測建立了星系間介質的新模型。他們的分析表明，大而重的暗物質粒子能更好地解釋類星體在IGM中的吸收。

研究人員利用全宇宙的類星體吸收觀測建立了星系間介質的新模型，他們的分析表明大而重的暗物質粒子能更好地解釋類星體在IGM中的吸收。

科學家們在本周發表在《物理評論快報》上的一篇論文中分享了他們的結論。

研究人員說它可能存在一個模糊的暗物質粒子，但它不能解釋天文數據，星系聚集類和IGM的光吸收。

華盛頓大學博士後天文研究員VidIr?i? 在一篇新聞稿中說： 幾十年來理論物理學家試圖了解必要組成暗物質的粒子和力的性質，我們所做的是暗物質可能是什麼？如果補全所有暗物質問題，模糊暗物質與我們的數據不符。

這些圖像描繪了IGM內氫氣對光的吸收，亮區表示高氣體密度。曲線還顯示氫吸收。左側是基於標準冷暗物質模型的模擬。右邊是一個基於模糊暗物質的模擬。左曲線與Ir?i?及其同事分析的數據更為一致。圖片：維德·伊爾西奇

看到這裡你可會問到底是什麼？這說的是這樣，那個說的又是那樣……其實這很正常，因為這就是科學！科學是在不斷的自我證偽過程找到客觀規律和真理！現在關於暗物的研究就是在一個自我證偽的一個過程（即自己證明自己是錯的）直到某一天把所有的錯的理論猜想都證明完了…或許真相也就出來了，這就是科學！我們一起期待前沿科學家們的「爭鋒相對」吧。

原作者：Brooks Hays

編譯：中子星，審校：博科園

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