一张X射线图像揭示了一个相似银河系的星系边缘的气体晕。这种光环被觉得是神秘的、不可见的暗物质的温床。（图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（安德烈·费尔德曼）：一项新的理论探究表明，科学家或许不久就能运用一批下一代卫星探测到宇宙中最神秘的实体。
暗物质——一种我们知之甚少的广州社会热点热点物质，它不发射、吸收或反射光，但对其他物质形成显著的引力作用——主导着宇宙。尽管暗物质在空间中的含量是普通物质的五倍多，但它的成分和性质依然完全未知。
为知晓决这个难题，德国电子同步加速器（DESY）中心的理论物理学家金亨进提议使用引力波探测器来寻找暗物质粒子。引力波探测器是一种旨在测量时空结构中细微波纹的仪器，首次被阿尔伯特·爱因斯坦预测到。
暗物质身为波
有关暗物质粒子的性质有许多假设，暗物质粒子众多积累，在星系中形成所谓的晕。在2023年12月发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的上影节分析新论文中，金假设这些粒子或许相当轻，正如许多流行的暗物质理论所预测的那样。
“超轻粒子通常出如今许多超越规范模型的理论中，”Kim经由电子邮件告诉LiveScience。他补充说，其中一些粒子是暗物质的“完美候选者”，对这种难以捉摸的实体或许的行为提出了一些有趣的暗示。
“与其他‘粒子’暗物质候选者各异，超轻暗物质粒子025成毅汇总行为更相似于经典（电磁）波，”Kim说。
暗物质的波动特性或许会导致意想不到的行为。尤其是，最近的理论探究表明，星系晕内暗物质的密度应该发生随机转变，推挤全部星系，并或许留下暗物质组成的微妙线索。
“想象海洋中的波浪；我们一直目睹海洋表面有波动，并且以不可预测的重磅二手行情推荐方式演变，”金说。“超轻暗物质晕也会发生同样的状况，”金补充说，由此形成的波动或许会使地球和太阳之间的距离延长数百万倍。
假如暗物质是超轻的，假如它的确表现得像波，那么科学家有或许用引力波探测器探测到它的运动。
引力波探测器前来救援
一位艺术家对欧洲航天局方才批准建造的天基LISA引力波探测器的印象。（图片来源:uux.cn/EADS·阿斯特拉姆）
依据爱因斯坦的广义相对论，引力波是时空结构中的波纹。
当这样的波经由引力波探测器时，它会改变内部空间的几何形状，暂时改变放置在探测器内部的两个镜子或其他相似物体之间的距离。这种微小的转变使科学家能够探测到引力波的存在。
在他的探究中，金提出，这个距离不只会被引力波改变，还会被移动的暗物质波动改变，这种波动或许会用其引力场吸引镜子，就像地球吸引围绕它管理的天体一样。
“这些波动在太阳系内随机移动，并不断轰击引力波探测器，”金说。
以便知晓现代引力波探测器是否能在理论上探测到超轻暗物质的作用，金计算了各异大小的暗物质粒子或许如何扰乱时空。金必须探索各类品质——比电子品质小16到28个数量级。
他的理论确认表明，针对所有这些品质，现有的探测器（如激光干涉引力波天文台（LIGO）在2015年合作证明了引力波的存在）将无法探测到暗物质波动，由于它们的灵敏度太低。
但是，有几个前方引力波探测器的项目将位于太空中，它们的卫星之间的距离不会像LIGO的镜子之间的距离那样只有几英里，而是大约一百万倍。假如这个距离发生了哪怕很小的转变，转变的幅度应该很大，以至于暗物质的作用应该是可以测量的。
“我察觉暗物质波动轰击或许会在引力波探测器中留下独特的通讯，前方潜在的星载探测器或许能够评测超轻暗物质的假设，”金说。“我的提议运用了前方的星载引力波探测器，如激光干涉仪空间天线（LISA）。“
LISA当下打算在2030年代中期发射，这一理论或许需要十多年才能得到测试。但是，金补充说，与此另外，或许有其他方法来测试暗物质对时空的作用。
他说:“我当下正探究高效旋转的中子星的前景，身为探测这种波动的另一种方法。”