暗物质可能比大爆炸更老

当空间快速扩展时，一个新的数学模型建议在宇宙通胀期间的大爆炸之前产生了暗物质。

研究人员认为暗物质占宇宙质量的80％，但它的起源和组成仍然是现代物理学中最难以捉摸的奥秘。新的约翰霍普金斯大学学习表明暗物质可能存在于大爆炸之前。

在_物理审查信中发布的研究提出了一种新的想法，了解了如何创建暗物质以及如何在天文观察期间识别出来的问题。

“该研究揭示了粒子物理学和天文学之间的新联系，”尤湖的物理学和天文学系和学习作者的博士后研究员Tommi Tenkanen说。“如果暗物质由大爆炸前出生的新颗粒组成，它们会影响星系的方式以独特的方式分布在天空中。这种连接可以用于揭示他们的身份，并在大爆炸前的时间结论。“

“如果暗物质由在大爆炸前出生的新颗粒组成，它们会影响星系的方式以独特的方式分布在天空中。” - Tommi Tenkanen.

虽然没有太多关于其起源，但天文学家已经表明，暗物质在形成星系和星系簇的形成中起着至关重要的作用。虽然没有直接可观察，但科学家们知道暗物质的成力效应与可见物质如何移动和分布在空间中。

长期以来，研究人员认为暗物质必须是大爆炸的副产品。科学家长期以来寻求这种黑暗的事情，但到目前为止，所有实验搜索都没有成功。

“如果暗物质真正是大爆炸的残余，那么在许多情况下，研究人员应该在不同的粒子物理实验中看到了暗物质的直接信号，”Tenkanen说。

使用新的简单数学框架，该研究表明，当空间很快地扩展时，在称为宇宙通胀时，在大爆炸之前可能已经生产了暗物质。据信快速膨胀导致叫标量的某些类型的颗粒的大量生产。到目前为止，只发现了一个标量粒子，着名的Higgs玻色子。

“我们不知道暗物质是什么，但如果它与任何标量粒子有任何关系，那么它可能比大爆炸更老，”Tenkanen解释说。“随着所提出的数学情景，我们不必承担超出重力之间的可见和暗物质之间的新类型的相互作用，我们已经知道是在那里。”

虽然在大爆炸前的暗物质存在的想法并不是新的，但其他理论家们没有能够提出支持这个想法的计算。他说，新的研究表明，研究人员总是忽视了最简单的可能的数学场景，为暗物质起源起源。

该研究还提出了一种通过观察暗物质留下宇宙中物质分布的签名来测试暗物质的起源。

“虽然这种类型的暗物质太难以在粒子实验中被发现，但它可以揭示其在天文观测中的存在，”Tenkanen说。“当Euclid卫星在2022年推出时，我们很快就会有关暗物质的起源。看看暗物质的揭示性和如果它的发现可以用来达到大爆炸前的时间，这将是非常令人兴奋的。

图像：NASA的戈达德太空飞行中心/ CI实验室