暗物质可能正在进化,其影响是深远的
一段时间以来,标准宇宙学模型的核心一直存在一个有问题的谜团。
尽管所有观测都支持膨胀宇宙模型,但对宇宙早期的观测比更多的局部观测给出的加速度要低。我们称之为哈勃张力问题,我们不知道如何解决它。
自然,已经提出了几个想法:如果广义相对论是错误的;如果暗物质不存在;如果时间的速率不均匀怎么办;哎呀,如果整个 Universe 旋转.
那么,让我们在堆中加入一个新想法:如果暗物质进化会怎样?
虽然有几种模型提出了一个不断发展的暗能量,演化暗物质的想法尚未得到广泛考虑。原因有两个。
首先,我们对暗物质的观测非常出色。它们指出存在某种与光没有强烈相互作用的材料。
唯一的主要弱点是我们没有直接观察到暗物质粒子。
其次,绝大多数反对暗物质的人都专注于通过修正引力等方式完全消除暗物质。他们认为暗物质从根本上是错误的,不需要调整。
这使得这个新想法相当有趣。
在这项工作,作者同时研究了演化的暗能量和演化的暗物质,并认为后者更适合观测数据。他们注意到的第一件事是这两个模型有些相关。
由于宇宙的演化部分取决于能量密度与物质密度的比率,因此暗物质不断演化且暗能量不断演化的模型总是与暗物质演化且暗能量不断演化的模型相似。
然后,他们继续探索某种奇异暗物质的想法。一个具有可变状态方程 (EOS) 的 URL。为了匹配观测,暗物质 EOS 必须在时间上振荡。
这并不是一个古怪的概念。中微子有质量,并且与光的相互作用不强烈。虽然它们不能解释宇宙中的所有暗物质,但它们是热暗物质的一种形式。中微子经历质量振荡.
也许冷暗物质粒子会经历类似的振荡效应。作者发现,最适合观测数据的是一个宇宙,其中大约 15% 的冷暗物质是振荡的,其余 85% 是标准暗物质。
这将允许覆盖哈勃张力,同时仍然与我们拥有的暗物质观测相匹配。
应该强调的是,这件作品展示了一个玩具模型。正如作者自己指出的那样,这项工作是一个广泛的概念,并没有确定暗物质粒子的具体约束。
但这项工作确实为更广泛的暗物质模型打开了大门。在这一点上,进化的暗物质值得考虑。