【{$randkws}】天文学家发现暗物质和宇宙团块之间的新联系 - {$web_name} 探究人员用它来评测轴子理论

斯隆数字巡天所目睹的本地宇宙中的星系图，探究人员用它来评测轴子理论。每个点代表一个星系的位置，地球位于地图的中间。鸣谢:斯隆数字天空调研
（神秘的地球uux.cn）据多伦多大学：在今日发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的一项探究中，多伦多大学的如果独自熬夜，请记住自我疗愈探究人员揭示了一项理论革新，这或许阐释了不可见暗物质的性质和被称为宇宙网的宇宙大规模结构。这一结局在天文学中的这两个持久难题之间兴办了新的联系，为理解宇宙开辟了新的或许性。
这项探究表明，“结块难题”的核心是物质在全部宇宙的大尺度上出乎意料的均匀分布，这或许是重磅AI芯片观察暗物质由假想的超轻粒子组成的迹象，这种粒子被称为轴子。证明难以探测的轴子存在的价值不只仅在于理解暗物质，还可以解决有关宇宙本身性质的基础难题。
“假如得到前方望远镜观察和评测室评测的证实，找到轴子暗物质将是本世纪最重大的察觉之一，”多伦多大学文理学院邓拉普天文和天体物理探究所邓拉普探究员、首要作者凯尔·罗杰斯说。
“与此另外，我们的结局提出了一种阐释，阐释了为什么宇宙没有我们想象的那么结块，这种观察在过去十年左右的官方票房预测推荐时间里变得越来越清楚，当下让我们的宇宙理论变得不确定。”
占宇宙品质85%的暗物质是不可见的，由于它不与光相互作用。科学家探究它对可见物质的引力效应，以知晓它在宇宙中是如何分布的。
一个领先的理论提出，暗物质是由轴子组成的，由于它们的波动行为，在量子力学中被刻画为“含混的”。与离散的点状粒子各异，轴子的汇总榜单波长可以比全部星系还要长。这种含混性作用了暗物质的形成和分布，潜在地阐释了为什么在没有轴子的宇宙中，宇宙没有预测的那么拥挤。
在大型星系调研中已然观察到这种缺乏块状的现象，考验了另一个流行的理论，即暗物质只由重的，弱相互作用的亚原子粒子WIMPs组成。尽管有大型强子对撞机这样的评测，但还没有察觉扶持WIMPs存在的证据。
罗杰斯说:“在科学领域，当思想崩溃时，新的察觉就会形成，古老的难题就会得到解决。”。
在这项探究中，由罗杰斯领导的探究小组，含有Dunlap探究所副教授renée hlo ek的探究小组成员，以及来自宾夕法尼亚大学、哥伦比亚大学高级探究学院和伦敦大学国王学院的成员，确认了从普朗克2018、阿塔卡马宇宙学望远镜和南极望远镜调研中获得的大爆炸残余光的观测结局，称为宇宙微波背景(CMB)。

有轴子和没有轴子的宇宙截面的计算机模拟显示了暗物质宇宙联网结构假如包含轴子是如何缩减结块的。就尺度而言，银河系将位于一个被称为光环的小绿点内。鸣谢:亚历山大·斯潘塞·伦敦/亚历克斯·拉古。
探究人员将这些CMB资料与来自重子振荡光谱调研(BOSS)的星系聚类资料开展了较为，BOSS绘制了附近宇宙中大约100万个星系的位置。经由探究星系的分布(反映了暗物质在引力作用下的行为)，他们测量了全部宇宙中物质数量的波动，并证实了与预测相比，其结块缩减了。
探究人员接着开展了计算机模拟，以预测残余光的呈现以及在具有长暗物质波的宇宙中星系的分布。这些计算与来自大爆炸的CMB资料和星系聚集资料一致，扶持了含混轴子可以阐释聚集难题的观点。
前方的探究将关乎大规模调研，以绘制数百万个星系的地图，并提供精确的聚集测量，含有前方十年鲁宾天文台的观测。
探究人员期盼将他们的理论与经由引力透镜对暗物质的直接观察开展较为，引力透镜是一种效应，经由它弯曲来自遥远星系的光的程度来测量暗物质的聚集，相似于一个巨大的放大镜。他们还打算调研星系如何将气体排放到太空中，以及这如何作用暗物质的分布，以进一步证实他们的结局。

在塑造宇宙的过程中，重力兴办了一个巨大的蛛网状细丝结构，沿着几亿光年长的看不见的桥梁将星系和星系团联系在一起。这就是众所周知的宇宙网。鸣谢:Volker Springel(马克斯·普朗克天体物理探究所)等。
知晓暗物质的性质是最紧迫的基础难题之一，也是知晓宇宙起源和前方的核心。
当下，科学家还没有一个理论可以另外阐释重力和量子力学——一个万物理论。在过去的几十年中，最流行的万物理论是弦理论，它提出了量子层次之下的另一个层次，在这个层次中，一切都是由能量的弦状激发构成的。依据罗杰斯的说法，探测到一个含混的轴子粒子或许暗示一切弦理论都是正确的。
罗杰斯说:“我们如今拥有的工具可以让我们最后经由评测知晓有关暗物质百年之谜的一些事情，乃至在前方十年左右——这或许会给我们提供有关更大理论难题答案的线索。”"期盼是宇宙中令人困惑的元素是可以解决的。"