英国科学家认为暗物质粒子或许比我们所认为的要更加“苗条”
英国科学家认为暗物质粒子或许比我们所认为的要更加“苗条”
（神秘的地球报道）据腾讯科学（清风）：科学界普遍认为，暗物质占宇宙总质量的84.5%，但迄今仍未有人或探测器直接见其“真身”，暗物质也因此成为现代物理学最重要的谜团之一。现在，有英国科学家认为，暗物质粒子或许比我们所认为的要更加“苗条”，并据此提出了一种新的暗物质备选粒子，其质量非常小，无法穿透地球大气层，因此无法被地面上的探测器直接捕获。
据英国《每日邮报》网站近日报道，暗物质之间的引力会影响恒星和星系，帮助它们紧密地依附在一起，这是暗物质证实其自身存在的方式，科学家们可以在宇宙大爆炸的“余光”——宇宙微波背景辐射（CMB）中发现暗物质的“蛛丝马迹”，但尽管科学家们使出浑身解数，迄今也没有直接看到暗物质。
现在，南安普顿大学的研究人员提出了一种假定的暗物质基础粒子。新研究认为，暗物质粒子或许比我们以前所认为的要更“轻”一些，其质量仅为电子质量的0.02%。尽管这种粒子不会与光发生相互作用，但它与普通物质之间的相互作用非常强烈，而且，其或许无法穿透地球的大气层，因此也就不太可能被地面探测器发现。
研究人员之一、南安普顿大学物理和天文学系的詹姆斯·贝特曼博士表示，这项新研究囊括了理论粒子物理学、观测X射线天文学以及实验量子光学等多个不同的物理学领域。贝特曼说：“我们的备选粒子听起来很疯狂，但目前似乎没有实验或者观察可以将其排除。”
暗物质（Dark Matter)
暗物质是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，充满整个宇宙，因此它的总质量很大。暗物质与暗能量被认为是宇宙研究中最具挑战性的课题，它们代表了宇宙中84.5%[1] 的物质含量，而我们可以看到的物质只占宇宙总物质量的10%不到(约5%)。暗物质无法直接观测得到，但它却能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。
1932年，暗物质(dark matter)刚被提出来时仅仅是理论的产物，但是我们知道暗物质已经成为了宇宙的重要组成部分。暗物质的总质量是普通物质的6.3倍，在宇宙能量密度中占了1/4，同时更重要的是，暗物质主导了宇宙结构的形成。暗物质的本质还是个谜。
暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测。现代天文学通过引力透镜、宇宙中大尺度结构形成、天文观测和膨胀宇宙论研究表明：宇宙的密度可能由约70%的暗能，5%的发光和不发光物体，5%的热暗物质和20%的冷暗物质组成。
天文学家推测，宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，暗物质占宇宙25%，暗能量占70%，通常所观测到的普通物质只占宇宙质量的5%。因此，探测和研究暗物质很可能导致物理学界新的革命。
2011年5月，意大利暗物质探测无果，该研究结果质疑其它发现暗物质的结果。
发现的证据
大约65年前，第一次发现了暗物质存在的证据。当时，弗里兹•扎维奇发现，大型星系团中的星系具有极高的运动速度，除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上，否则星系团根本无法束缚住这些星系。之后几十年的观测分析证实了这一点。尽管对暗物质的性质仍然一无所知，但是到了80年代，占宇宙能量密度大约20%的暗物质已被广为接受了。
在引入宇宙膨胀理论之后，许多宇宙学家相信我们的宇宙是一个平行的空间，而且宇宙总能量密度必定是等于临界值的（这一临界值用于区分宇宙是封闭的还是开放的）。与此同时，宇宙学家们也倾向于一个简单的宇宙，其中能量密度都以物质的形式出现，包括4%的普通物质和96%的暗物质与暗能量。但事实上，观测从来就没有与此相符合过。虽然在总物质密度的估计上存在着比较大的误差，但是这一误差还没有大到使物质的总量达到临界值，而且这一观测和理论模型之间的不一致也随着时间变得越来越尖锐。
不过，我们忽略了极为重要的一点，那就是暗物质促成了宇宙结构的形成，如果没有暗物质就不会形成星系、恒星和行星，更谈不上今天的人类了。宇宙尽管在极大的尺度上表现出均匀和各向同性，但是在小一些的尺度上则存在着恒星、星系、星系团以及星系长城。而在大尺度上能够促使物质运动的力就只有引力了。但是均匀分布的物质不会产生引力，因此今天所有的宇宙结构必然源自于宇宙极早期物质分布的微小涨落，而这些涨落会在宇宙微波背景（CMB）中留下痕迹。然而普通物质不可能通过其自身的涨落形成实质上的结构而又不在宇宙微波背景辐射中留下痕迹，因为那时普通物质还没有从辐射中脱耦出来。
