找到暗物質的一種新思路

我們能觀測到暗物質星球的爆炸蹤迹嗎？（圖片來自網絡）

長期以來，暗物質始終難以找到，這是令人泄氣的。我們不但在實驗室設備中檢測不到暗物質，在宇宙範圍內，我們也只能推測其存在的可能性，卻始終無法證實。

現在，有一種新的理論，認爲一大部分暗物質也許都被束縛在一個個類似海王星大小的星體中，我們稱其爲暗物質星球。雖然它們對我們是不可見的，但是星球周邊會聚集氫和氦，産生核聚變，這可以爲我們提供其存在的證據。

海王星的體積大概是地球的57倍，在這種理論中，暗物質星球和海王星大小類似

暗物質星球理論的出現：

其實，我們身邊到處都是暗物質存在的理由。比如：恒星圍繞著星系核旋轉的速度太快；星系在星系團中移動的速度太快；宇宙微波背景輻射，這種宇宙年齡在38萬年時發出光線的“余晖”，其特征也需要暗物質來解釋。除此之外，還有大量的理由表明暗物質的存在，而且沒有任何一個替代理論可以解釋如此多的觀測事實。

與此同時，我們卻無法在各種實驗中直接檢測到暗物質。部分原因也許是運氣不佳，無論暗物質是什麽，它對普通物質的影響即使存在，也會非常非常罕見；也有可能是我們的設備不夠靈敏，或者我們實驗的時間不夠長，導致無法獲得確定的證據。

還有一種可能，就是大量暗物質只存在于宇宙中，而不是在我們的實驗室裏。

暗物質星球的誕生：

暗物質星球的形成理論可以解釋爲何這種物質不會出現在實驗室中：因爲大部分暗物質並非均勻的分布在星系中，而是聚集在一個個類似小星球到海王星大小的球體中。而我們的探測設備只能在這種球體穿過時才能發現它。

這是一個有趣的想法，但是像任何科學假說一樣，我們需要做進一步的測試驗證。

而論文也給出了具體的描述，作者表示，暗物質星球並不是簡單的在早期宇宙形成，然後在那裏靜靜的“躺”了幾十億年。

按照作者觀點，暗物質形成的時間要比其它物質早得多。在宇宙早期，還是一團等離子體物質時，正常物質和輻射尚未分離，一切都是原子狀態，無法形成更大的物體。但是暗物質與正常物質或者光子並不會有交互反應，因此它們會自由的聚集形成一個個暗物質星球。

地球上的美麗極光也是一種等離子體現象

之後宇宙開始漸漸冷卻，等離子體開始中和，正常物質開始逐漸聚集，最終形成恒星和星系。但同時，一些正常物質會被引力吸引到暗物質星球附近，這時事情就開始變得有趣了。

暗物質爆發過程：

研究者發現在這種理論下，暗物質星球會先在周圍吸引一層氦氣，因爲這是早期宇宙從等離子體中最先分離出來的元素。然後再開始吸引氫氣，于是會在氦氣層外形成一個更厚的氫氣層。

如果跳入暗物質星球，你會感覺很奇怪，氫氣層是溫暖的，因爲它被引力束縛在一個致密的物體周圍，摩擦會導致其發光。當你來到下面的氦氣層，在穿過它之後，你卻看不到任何東西。暗物質星球的內核是完全不可見的，你只會發現你被一層發光的等離子體所包圍。

研究者發現，如果在暗物質星球周圍聚集了太多的氦氣和氫氣，它們有可能達到臨界溫度和密度，然後失控，産生核聚變反應。有時這種反應會表現爲一次閃光或者物質噴發，而有時則會引爆整個的氦氣和氫氣物質，其亮度可以達到超新星爆發的級別。

猛烈的超新星爆發，暗物質星球的爆發可能與其亮度類似

所有這些過程對暗物質星球本身沒有影響，因爲暗物質對正常物質的反應完全不在意，但這些爆發過程對我們來說卻是可見的，可以帶給我們暗物質星球存在的證據。

研究者發現這些爆發過程在能量和頻率方面類似于X射線爆發，X射線爆發在宇宙中非常常見。這並不完全確定，研究人員仍然需要分析這種暗物質星球爆發與更常見的天體物理學現象之間的差異及其原因。但如果存在差異，我們也許可以使用已被觀測到的所有X射線爆發清單，來得到暗物質及其星球存在的證據。

BY: Paul Sutter

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