暗光子:解开暗物质之谜的关键?
2024-10-14 03:44

暗光子:解开暗物质之谜的关键?

  

  

  一个由全球科学家组成的团队对暗物质的复杂本质进行了更深入的研究,暗物质占宇宙物质含量的84%,令人震惊。他们的研究重点是“暗光子”,这是一种理论上的粒子,可能会在难以捉摸的暗物质和常规物质之间架起一座桥梁。

  随着研究人员探索“暗光子”假说,挑战标准模型假说,对暗物质有了新的认识。

  在阿德莱德大学专家的带领下,一个国际研究小组在探索暗物质本质的过程中发现了进一步的线索。

  阿德莱德大学物理学教授安东尼·托马斯教授说:“暗物质占宇宙物质的84%,但我们对它知之甚少。”

  “暗物质的存在已经从它的引力相互作用中得到了确凿的证实,然而,尽管世界各地的物理学家尽了最大的努力,我们仍然无法确定它的确切性质。”

  “理解这个谜团的关键可能在于暗光子,这是一种理论上的大质量粒子,可以作为暗物质粒子和常规物质之间的门户。”

  暗光子及其意义

  构成我们和我们的物理世界的常规物质远不如暗物质丰富:暗物质比常规物质多五倍。对世界各地的物理学家来说,发现更多关于暗物质的信息是最大的挑战之一。

  暗光子是一种假想的隐藏扇形粒子,被认为是一种类似于电磁光子的力载体,但可能与暗物质有关。测试现有的暗物质理论是托马斯教授和同事马丁·怀特教授、王玄功博士、尼古拉斯·亨特-史密斯(Nicholas Hunt-Smith)等科学家所追求的方法之一,他们是澳大利亚研究委员会(ARC)暗物质粒子物理卓越中心的成员,为了获得更多关于这种难以捉摸但非常重要的物质的线索。

  来自粒子碰撞的见解

  托马斯教授说:“在我们最新的研究中,我们研究了暗光子可能对深度非弹性散射过程的整套实验结果产生的潜在影响。”

  对加速到极高能量的粒子碰撞的副产品的分析,为科学家们提供了亚原子世界的结构和支配它的自然法则的有力证据。

  在粒子物理学中,深度非弹性散射是一种利用电子、介子和中微子探测强子(特别是重子,如质子和中子)内部的过程。

  托马斯教授说:“我们利用了最先进的杰斐逊实验室角动量(JAM)部分子分布函数全局分析框架,修改了基础理论,以允许暗光子的可能性。”

  “我们的工作表明,暗光子假设比标准模型假设更受欢迎,其重要性为6.5西格玛,这构成了发现粒子的证据。”

  这个由阿德莱德大学的科学家和美国弗吉尼亚州杰斐逊实验室的同事组成的研究小组在《高能物理杂志》上发表了他们的发现。

  参考文献:“全局QCD分析和暗光子”,N. T. Hunt-Smith, W. Melnitchouk, N. Sato, A. W. Thomas, X. G. Wang和M. J. White代表Jefferson实验室角动量(JAM)合作,2023年9月15日,高能物理杂志。DOI: 10.1007 / JHEP09 (2023) 096

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