天文学家开始寻找神秘的q-balls

一张用绿岸望远镜（GBT）的数据制作的史密斯云的假彩色图像。新的分析表明，它包裹在暗物质光环中。Credit: NRAO/AUI/NSF

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（by Paul M. Sutter, Universe Today）：我们的宇宙可能以被称为q-balls的大而宏观的暗物质团为特征。这些q-balls是绝对看不见的，但它们可以通过微小的星光放大来显示它们的存在。

我们目前还不了解暗物质的性质。但我们确实知道它存在。多条独立的证据线都表明宇宙中绝大多数物质不与光或正常物质相互作用。无论出于何种意图和目的，它都是无形的。但是，我们可以通过暗物质对正常物质的引力影响，在任何地方看到暗物质的证据。例如，考虑到星系内部可见物质的数量，星系旋转得太快了。星系团的气体温度太高，正常物质无法解释。就我们所能看到的物质量而言，甚至宇宙大规模结构的发展也太快了。

在我们对暗物质及其性质有了更好的理解之前，我们必须努力发展关于它可能是什么的想法。大多数暗物质理论都假设它是某种奇异的费米子。费米子是一种物质，它是自然界的基石，就像电子和质子一样。但其他关于暗物质的理论则有点奇怪，认为它可能是玻色子的一种形式。玻色子通常与自然界的力载体联系在一起，比如携带电磁力的光子和携带强大核力的胶子。

但暗物质可能是一种全新的玻色子。如果是的话，它可能会有一些奇怪的财产。例如，这种奇异形式的暗物质在整个星系中可能并不完全平滑。相反，它可能会形成恒星大小的稳定团块。这些被称为q-balls的团块将保持稳定但不可见，在每个星系中漂移。

在最近发表在arXiv预印本服务器上的一篇论文中，一组天体物理学家提出了一种搜索q-balls的方法。因为它们不发射或吸收光，我们无法通过正常的天文技术来寻找它们。但q-balls仍有大量物质被压缩成相对较小的体积。这可以像宇宙中任何其他大质量物体一样弯曲光的路径。

如果一个q-balls恰好穿过我们的视线到达一颗遥远的恒星，那么当我们观察这颗恒星时，光线会暂时弯曲并放大，产生一种称为微透镜的效果。这种影响将非常微小，但原则上是可以测量的。

事实上，论文背后的团队利用现有的微透镜调查，看看是否可以排除q-balls的存在。他们发现，如果q-balls存在，它们只能占宇宙中所有暗物质的百分之几。

不管怎样，这些结果都不是决定性的，但它们确实意味着朝着理解暗物质的本质又迈出了一步。