一项新的研究表明,地球的高层大气可能包含着宇宙中缺失的一部分

   日期:2025-07-18     来源:本站    作者:admin    浏览:58    
核心提示:      根据一项新的理论研究,地球可能正在暗物质的海洋中游泳——在这个看不见的海洋中,波浪与我们星球的高层大气相碰撞

  

  

  根据一项新的理论研究,地球可能正在暗物质的海洋中游泳——在这个看不见的海洋中,波浪与我们星球的高层大气相碰撞,可能会产生可探测的无线电波,从而使我们最终找到宇宙中这个难以捉摸的组成部分。

  大量的天体物理学和宇宙学证据表明暗物质的存在,从某些星系令人费解的旋转曲线到宇宙中最大结构的生长。试图用不同的引力公式来解释这种广泛的观测结果都失败了,所以绝大多数天文学家认为暗物质是某种未知形式的物质,很少与光或正常物质相互作用。

  但这是一个非常宽泛的概念,包含了很多可能性。暗物质可能是由大质量粒子组成的,但对这类粒子的搜索基本上是徒劳的。因此,另一种有趣的解释是,暗物质非常轻,要么是以被称为“轴子”的理论粒子的形式存在,要么是以一种携带一定质量的奇异光子的形式存在。

  暗物质比已知最轻的粒子还要轻数百万倍,具有令人难以置信的亮度,可以以非常奇怪的方式发挥作用。特别是,暗物质的表现更像是在宇宙中晃动的大波,而不是单个的点状子弹。

  在最近发表在预印本服务器arXiv上的一项研究中,物理学家探索了超轻暗物质的模型,这种模型并不完全是暗的,这使得它很少与正常物质相互作用。大多数时候,这些相互作用几乎没有记录下来,没有产生任何可检测到的东西。但在极少数情况下,暗物质和正常物质的相互作用足以产生相当数量的无线电波。

  当暗物质波的频率与等离子体波的频率一致时。该团队的模型表明,当这种情况发生时,会发生共振,放大相互作用并以无线电波的形式产生辐射。

  宇宙对等离子体并不陌生——所有的恒星都以恒星风的形式向太空喷射等离子体——所以理论家们已经探索了由于暗物质与太阳日冕或星际介质等环境相互作用而产生的无线电波。但在这项新研究中,科学家们发现了一个离地球更近的相互作用点:地球的电离层。

  地球的电离层是上层大气中薄而热的一层,它由电离(带电)粒子的松散集合组成——一种等离子体。它自然会有波浪在其中晃动,研究人员发现,这些波浪可以与可能冲刷地球的假想暗物质波相互作用。

  这种相互作用产生的无线电波几乎无法探测到。但研究人员发现,通过使用精心调谐的无线电天线,在一年的时间里搜索特定频率的无线电波,他们可能能够探测到这些电波。

  这个想法特别有希望,因为地球的电离层比其他暗物质产生的无线电波有几个优势。首先,电离层自然地反射来自更深空间的许多无线电波,使其相对较少污染信号。其次,电离层就在我们的正上方,很容易进入,而且已经是不断监测和研究的对象。

  希望渺茫。这种形式的暗物质是高度理论化的,如果不是几十年,也需要几年的时间来完善观测技术,以搜索这些无线电波。但如果成功了,它将是一座金矿,让我们能够研究宇宙中最神秘的元素之一,就在我们的宇宙门口。

 
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