1.媒體來源:
科技新報
2.記者署名:
Emma Stein
3.完整新聞標題:
暗物質有多重?科學家計算出嚴格質量範圍
4.完整新聞內文:
我們不知道暗物質是什麼,只知道它們和暗能量是宇宙的主要構成,最近有天文學家基於
愛因斯坦量子物理學與廣義相對論結合的量子重力,計算出更嚴格的暗物質粒子質量範圍
,應該介於10 -3 ~107 eV 之間,有助於研究人員更集中尋找目標對象。
眾所皆知暗物質是宇宙最大謎團之一,這些物質與重力作用互動密切,但我們無法透過任
何能檢測到的一般物質(恆星、塵埃、星系等)來解釋暗物質,比如我們的銀河系便受到
無形重力影響,導致星系旋轉速度比表面上可見物質的影響力還要快許多。
我們現在能確定的只有暗物質會與重力相互作用,因此英國蘇塞克斯大學天文物理學家
Xavier Calmet 與 Folkert Kuipers,決定利用量子重力性質來估算假想暗物質粒子的質
量範圍。
量子重力是對重力場進行量子化描述的理論,屬於萬有理論之一,為各種質量的暗物質粒
子(無論是否真的存在)設下許多限制,雖然目前也還沒有一個將廣義相對論重力空間扭
曲描述與量子物理學塊體離散相結合的漂亮理論,但兩者融合必定能反映出某些基本原理
,也因此,暗物質粒子將必須遵守粒子如何分解或相互作用的量子重力規則。
新研究表明,除非宇宙有未知的第五種作用力,否則暗物質粒子既不會太輕、也不會太重
,質量介於 10 -3 ~107 eV,比過去認知的 10 -24 eV~1019 GeV 範圍還要小很多,
這項新的限制非常重要,因為基本上排除了某些有力的候選對象,比如大質量弱相互作用
粒子(WIMP)。
該限制除了能讓物理學家將重點放在「暗物質」搜索,還可能有助於理解宇宙是否存在神
秘的未知力量。新論文發表在《物理快報 B 輯》(Physics Letters B)期刊。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://technews.tw/2021/01/29/dark-matter-mass-range-quantum-physic-gravity/
6.備註:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269321000083?via%3Dihub