德国美因茨年夜学传授Joachim Kopp与英国斯旺西年夜学博士Azadeh Maleknejad互助开展的一项新研究显示,引力波可能于咱们宇宙形成初期阶段卖力孕育发生了暗物资。3月31日,他们的结果发表于《物理评论快报》上,经由过程计较摸索了一种新机制,即经由过程所谓的随机引力波形成暗物资。
图片展示了咱们宇宙演化的各个阶段以和随机引力波形成的阶段。图片来历:Azadeh Maleknejad
经由过程这类方式,他们为解答粒子物理学中的一个基本问题做出了孝敬。行星、恒星,甚至地球上的生命都由可见物资组成。这种物资仅占咱们宇宙的约4%。绝年夜部门是不成见的,由暗物资及暗能量构成。例如,暗物资约占咱们宇宙的23%。
天体物理不雅测证明,暗物资洋溢整个宇宙,并组成了星系以和宇宙中已经知的最年夜布局。然而,组成暗物资的粒子仍旧未知。很多理论及正于举行的试验都于寻觅谜底。
引力波是时空中的一种涟漪,凡是源在宇宙中一些最猛烈、能量最高的历程,例如两个黑洞或者中子星归并时。而随机引力波则由差别征象引起,不触及年夜质量宇宙天体的介入。
是以,它们较弱的旌旗灯号组成了浩繁波于宇宙中流传时的配景噪声的一部门。然而,它们凡是极为古老。它们的很多发源征象发生于宇宙成长的最早阶段。
“咱们研究了引力波(被认为于初期宇宙中无处不于)部门转化为暗物资粒子的可能性。”Kopp注释说。“这致使了一种之前未被研究过的暗物资孕育发生新机制。”
Kopp及Maleknejad于他们的研究中注解,引力波极可能致使了无质量或者近乎无质量的费米子的形成。费米籽粒子家族包括电子、质子及中子等。这些来自初期宇宙的费米子随后会得到质量,并形成至今仍存于的暗物资粒子。
“成长这一研究标的目的的下一个步调是逾越咱们的阐发估算,举行数值计较以提高咱们猜测的正确性。将来研究的另外一个标的目的是摸索初期宇宙中引力波的其他可能效应。此中一个例子是一种可以注释尽人皆知的粒子与反粒子孕育发生差异的机制。”Kopp说。
相干论文信息:https://doi.org/10.1103/lr69-45v8
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