物理学家提出了一种新的暗物质创造性增长机制。

暗物质既神秘又无处不在。 （图片）

暗物质，宇宙中最奇怪的物质之一，变得更奇怪了。

研究人员于 11 月 3 日在“物理评论快报”杂志上报告说，事实证明，这种神秘（且不可见）的材料可以通过将花园中的物质转化为更多的暗物质来繁殖，例如某种宇宙冰 9 。

根据之前发表在《自然》杂志上的研究，这种类型的增殖称为指数增长，它一直出现在自然模型中，从细菌菌落到寄生蜂种群。

“我们只是想知道，你能否让暗物质根据其丰富程度呈指数增长？” 纽约大学粒子物理学家、《物理评论快报》论文的合著者约书亚·鲁德曼说：“我们意识到了一种简单的方法来做到这一点。”

自从传奇的瑞士天文学家弗里茨·茨威基在 1933 年前的一篇论文中首次描述暗物质以来，暗物质一直是一个宇宙学之谜。它是普通物质或“重子”物质的无形、不可触及的孪生体，它构成了我们在宇宙中可以看到的所有物质：地球、星星、树木甚至人。科学家们不确定暗物质是由什么构成的，也不知道它是如何形成的——但他们知道，根据欧洲核子研究中心的说法，暗物质约占宇宙中所有物质的 85% 。

但如果暗物质不与光相互作用，所以科学家们看不到它，他们怎么知道暗物质无处不在呢？暗物质通过对其他天体（如恒星甚至整个星系）的影响来揭示其存在。例如，美国宇航局的研究人员发现某些星团施加的引力远远超过根据它们包含的可见物质数量应有的引力。“如果没有暗物质的存在，这些观察就没有意义，”加州大学欧文分校的宇宙学家阿巴斯说

新提出的机制表明新的暗物质来自常规物质。一个著名的古老机制，称为“冻结”，假定暗物质在早期宇宙中形成，当时所有粒子都在一个被称为“热浴”的热稠汤中捣碎，亚当格林，大学的物理学家明尼苏达州的圣托马斯在博客刨花板上写道。根据这一理论，这些粒子中的绝大多数一开始都是暗物质，一旦与常规物质接触就会被摧毁（一种称为湮灭的已知现象）。这种理论反应的逆转，即暗物质取代了早期宇宙中丰富的常规物质，被称为“冻结”。

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Ruderman 和他的合著者将冻结模型发挥到了极致。他们认为，起初，普通物质远远超过暗物质——但这种情况开始发生非常迅速的变化。当一个暗物质粒子与另一个粒子接触时，他们假设，它会湮灭另一个粒子并吐出两个暗物质粒子。这类似于正电子和电子等其他基本粒子相互湮灭产生两个光子的方式。与冻结机制不同，该模型以指数而非对数（或逐渐减慢）的速率产生暗物质。“这是一种完全不同的机制。探索很有趣，”没有参与过这项研究的 阿巴扎吉说。如果这确实是真正的机制，

但是，如果暗物质将其他一切都转化为更多的暗物质，那是否意味着整个宇宙注定要成为一个大暗物质团块？

不必要。“如果它持续太久，你最终会得到一个比我们的宇宙含有更多暗物质的宇宙，”鲁德曼说。但新机制只能在极高的温度下工作。鲁德曼解释说，随着宇宙冷却，反应停止，暗物质的数量变得固定。“这是一种普遍的平衡特性。”

然而，指数增长模型仍然只是解释暗物质的几种可能机制之一。“现在，”鲁德曼说，“我们的问题多于答案。”