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IT之家 · 2026-05-07 19:25:56+08:00 · tech

IT之家 5 月 7 日消息,新研究表明,一种新型自相互作用暗物质有望解开三个截然不同的宇宙谜题。 首个有望被破解的宇宙谜团,与在 JVAS B1938+666 天体系统中探测到的一团超高密度物质有关。基于广义相对论特殊效应,该天体系统产生了引力透镜效应,观测影像发生明显畸变。第二个谜题,和恒星流 GD-1 中一道肉眼可见的“痕迹”有关,这道痕迹看上去就像有一个致密的隐形天体从中横穿撕裂而过。最后一个谜题,是银河系伴星系天炉座矮星系中天炉座 6 号星团的怪异形成机制;若存在一块致密暗物质区域充当引力陷阱,俘获途经恒星,便能解释该星团的特殊形成过程。 这项新研究认为, 倘若暗物质粒子之间能够发生自相互作用,便能同时解释这三种特殊天文现象 。 加州大学河滨分校、实验宇宙学与仪器中心的余海波(Hai-Bo Yu,音译)在一份声明中表示:“令人惊叹的是,同一种物理机制,竟能适用于三种完全不同的宇宙场景 —— 遥远深空、银河系内部,以及邻近的卫星矮星系。这些天文观测呈现出的物质密度,都难以用标准模型暗物质理论解释,却能在自相互作用暗物质框架下自然形成。” 但暗物质“自相互作用”究竟意味着什么?为何这一特性会偏离这种神秘物质的经典标准理论图景? 无相互作用暗物质无法解释诸多宇宙谜题 首先,我们快速梳理一下暗物质的本质。 暗物质约占宇宙物质总量的 85%,其质量约为构成恒星、行星、卫星乃至人体的普通物质的 5 倍。科学家证实,暗物质不可能由构成世间万物原子的质子、电子和中子组成,因为这类普通粒子会与光(准确来说是电磁辐射)发生相互作用,而组成暗物质的粒子却不会。 这也意味着暗物质对人类而言几乎完全不可见,人类只能通过其引力效应,以及对普通物质和光线产生的连锁影响来探测它。目前,人类最成熟的宇宙演化理论是宇宙学标准模型,也被称为 Λ 冷暗物质模型(LCDM 模型)。在该模型中,暗物质属于“冷暗物质”:粒子运动速度缓慢,彼此相遇时不会发生碰撞,而是像互不往来的宇宙幽灵一般直接互相穿过,不存在任何相互作用。 与之相对,自相互作用暗物质的粒子之间可以发生碰撞,并交换能量与动量。这类相互作用会引发所谓的引力热坍缩,进而形成致密、紧凑的暗物质核心。 JVAS B1938+666 的黑环和中心圆点呈现出一颗遥远星系经引力透镜畸变后的红外图像。橙色辐射则显示了同一星系系统发出的射电波 余海波解释道:“两者的区别,就像一群互不搭理的路人,和一群不断互相碰撞、来往的人群。在自相互作用暗物质体系中,粒子间的相互作用会彻底重塑暗物质晕的内部结构。具备自相互作用特性的暗物质,能够形成足够高的密度,恰好匹配这些天文观测结果。” 简单来说,自相互作用暗物质能够形成形态特殊的致密暗物质核心,足以解释 JVAS B1938+666 的超高密度物质团、恒星流 GD-1 的怪异痕迹等奇异天文现象;而传统无相互作用暗物质理论则无法做到这一点。余海波补充道:“具备自相互作用的暗物质可以达到足够密度,完美契合各类天文观测数据。” IT之家注意到,该研究团队的相关成果已于 4 月 9 日发表在《物理评论快报》期刊上。 参考资料: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/txxx-97ln

www.ithome.com · 2026-04-22 19:14:45+08:00 · tech

IT之家 4 月 22 日消息,在世界地球日到来之际,自然资源部中国地质调查局公布了一项重磅科研成果:我国本土发现的首块月球陨石揭示了月球两次关键地质事件,并从中发现了一种全新的月球矿物。 据新华社今日报道,这块名为“Pakepake 005”(中文名“帕克帕克 005”)的月球陨石于 2024 年 1 月 22 日在新疆塔克拉玛干沙漠被陨石猎人发现,同年 2 月 16 日获国际陨石学会命名委员会正式批准,被认定为月球碎屑角砾岩。 该陨石为单颗球状,重仅 44 克,表面覆盖着深色熔壳,虽然体积极小,却填补了我国境内月球陨石发现的长期空白,为人类解锁月球密码提供了全新线索。 研究发现,这块小小的陨石至少记录了两次关键的月球地质事件。其一,距今约 39.2 亿年前发生的雨海盆地撞击事件 —— 这是月球上一场规模巨大的天体撞击,重塑了月球的整体地貌;其二,距今约 34.9 亿年前发生的极低钛玄武岩浆活动,这种特殊的火山喷发证明当时月球内部依然火热,火山活动频繁。更令人惊讶的是,这样一份跨越数十亿年的“地质档案”竟被封存在仅有 44 克的微小碎片中,充分体现了月球陨石作为多来源、多阶段演化复合岩石的独特价值。 除了两次关键地质事件,研究团队还在这块陨石中发现了一种全新的矿物 ——“铈镁嫦娥石”。经国际矿物学协会新矿物命名与分类专业委员会评审投票,该矿物于 2026 年 4 月 3 日正式获批,成为人类发现的第十一种月球新矿物,也是在月球陨石中发现的第三种月球新矿物。 这种新矿物呈无色透明状,具有玻璃光泽,质地较脆,并表现出明显的荧光效应,颗粒大小约 3 至 25 微米,多数小于 10 微米,大约相当于头发丝直径的二十五分之一。作为一种新的含稀土磷酸盐矿物,“铈”与“镁”分别代表该矿物富含稀土元素铈和镁元素,而“嫦娥石”的命名则延续了中国探月工程的文化传承脉络。 相关阅读: 《 我国发现第十一种月球新矿物“铈镁嫦娥石”,无色透明、颗粒仅头发丝的 1/25 》

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来自德国马克斯·普朗克量子光学研究所、美国科罗拉多大学等机构的科学家,开展了两项极其精密的实验,结果相互吻合,他们测得质子半径约为0.84飞米(1飞米等于一千万亿分之一米),与此前质子半径测量值一致。最新发现不仅破解了“质子半径之谜”,还有望推动新粒子的发现。两篇论文分别发表于最新一期《自然》杂志和《物理评论快报》杂志。(科技日报)