科学探索|神秘的暗物质可能是来自额外维度的宇宙遗迹( 二 ) 神秘的暗物质可能是来自额外

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这张宇宙演化的示意图显示，最早期的恒星和星系形成于宇宙大爆炸后的最初几亿年间。
对于大量引力子作为暗物质粒子的假说，其主要优势在于，这些粒子仅通过引力相互作用，因此可以逃避探测它们存在的尝试，相比之下，其他暗物质候选粒子——如大质量弱相互作用粒子（WIMP）、轴子和中微子——也可能通过它们与其他力和场的非常细微的相互作用而被探测到。许多科学家认为，WIMP是暗物质最有希望的候选，但最新的研究称，暗物质的质量应该小于WIMP 。目前有许多实验在寻找理论上的WIMP粒子，这些实验必须在地下进行，以避免宇宙射线的干扰。
事实上，大量的引力子几乎不会通过引力与宇宙中的其他粒子和力相互作用，这提供了另一个优势。由于它们之间的相互作用非常微弱，因此衰变得非常缓慢，以至于在整个宇宙的生命周期中都保持稳定，出于同样的原因，它们在宇宙膨胀期间缓慢产生，不断积累，直到今天。
以往物理学家认为，引力子不太可能是暗物质的候选，因为它们的产生过程极其罕见。因此与其他粒子相比，引力子的产生速度要低得多。但研究小组发现，在大爆炸后的万亿分之一秒内，引力子的数量可能比过往理论所认为的要多得多。研究发现，这种数量的增多足以让引力子完全解释我们在宇宙中探测到的暗物质数量。
由于大量引力子形成于希格斯玻色子的能量尺度之下，因此它们不受与更高能量尺度相关的不确定性的影响，而目前的粒子物理学无法很好地描述这种不确定性。该团队的理论将在大型强子对撞机（LHC）等粒子加速器上研究的物理学与引力物理学联系起来。这意味着，像欧洲核子研究中心的未来环形对撞机（FCC）这样的超大型粒子加速器可以用来寻找这些潜在暗物质粒子存在的证据。FCC的规模将是目前世界上最强的粒子加速器LHC的四倍，撞击能量上也可达到LHC的六倍。按照计划，该加速器将于2035年开始运行。（任天）