前两个现象之间的联系有一个恰如其分的名字:轻子引力门。这个理论由中国天提粒子物理学主要实验室的孙旭东和戴本忠教授在其发表于arXiv的论文中得以完善。该论文还没有经过同行评审。
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让我们从“引力门”的部分开始。只要我们理解什么是引力——一种吸引物体的力。地球吸引月亮,太阳吸引地球,银河系里的恒星互相吸引……这样的例子还有很多。引力在吸引物体方面确实一丝不苟。
所以,从表面上来看,暗物质也在引力的束缚之中。
但是人们对引力的认识是不全面的。物理学对引力的解释是适用于大型物体的,却没有一种所谓的“量子引力学”,可以解释极微小物体的引力作用。在这个领域,引力也会能带给我们一些未知的惊喜。
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一些另外的自然力量能够持续消灭、转化和创造粒子。例如,弱核力可以将质子变成中子,引发放射衰变。粒子及其反粒子可以通过电磁力连接,在辐射爆发中相互湮灭。
因此,在极端情况下,重力也许可以使两个暗物质粒子聚集在一起并摧毁它们,将它们变成其他物质。
根据研究者们描绘出来的理论模型,也许这些暗物质粒子转化为轻子。因此在这个名字的“leptophilic”的部分,意思就是“lepton-loving”(倾向于轻子)。
根据这个新理论,暗物质粒子有时的互相湮灭,最大可能是通过引力的偶然互相作用。这些偶然相互作用在物理学术语中被称为“引力之门”,并为粒子仅仅通过重力相互作用提供了一种方式。那次碰撞的产物是高能电子。这些碰撞在银河系中心会更常见,那里的暗物质密度可能也是最高的。然后,这些电子会在宇宙中持续遨游,最终撞击低能光子,散发出伽马射线,形成我们所观察到的银河系中心的大量射线。
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不得不承认,这个想法有点夸张。但鉴于物理学家在鉴别暗物质方面一直不能突破,新的想法总是受欢迎的。该理论与观测到的大量伽马射线的情况是互相匹配的。但是,一旦大门被打开,承认暗物质粒子转化为正态物质(在这种情况下是轻子),必须用更多的理论工作来寻找证明该理论的其他方法。
BY:Paul Sutter
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