奇異暗物質「暗光子」的存在，無形中加熱宇宙星際氣體

觀測表明星際氣體雲的實際溫度比預測還高了一些，科學家最近新研究認為，一種可能解釋是暗物質在無形中加熱了這些宇宙氣體。

我們知道宇宙星際氣體雲會吸收遙遠星系、類星體產生的特殊類型光（比如光子能量不同），當遙遠星光穿過相對密集的中性氫團，非常特定波長的光被中性氫吸收，會於光譜觀測中產生萊曼 α 線（Ly-α）吸收線，且隨著宇宙膨脹導致光紅移至不同波長，最終便形成「萊曼 α 森林（Lyman-alpha forest）」的吸收線總和。

現在，科學家表示我們可透過萊曼 α 森林觀察星際氣體找到稱為「暗光子」的奇異物質。

如果中性氫分子完全靜止，則萊曼 α 森林看起來會像一條難以置信的細線；如果氫分子在移動，那麼氣體越熱，分子動能越大，萊曼 α 森林的吸收線間隙也越大，科學家可藉此測量星際氣體雲的溫度。

然而根據一篇新研究，科學家發現散佈在星系之間的氣體雲似乎過熱，電腦模擬預測它們應該比觀察結果冷一些，或許這代表有什麼東西正在加熱這些雲。

研究人員稱，出現溫度差異的可能解釋是暗光子存在。暗光子還是另一種新自然力的載體，可能與其他潛在暗物質粒子相互作用，而模型還表明暗光子有一項絕活把戲：偶爾會變成普通光子，做著普通光子總是在做的工作：加熱。

當然團隊未排除其他可能的解釋，他們希望能夠啟發更多探索早期宇宙星際介質特性的研究。該論文發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）。

• Study explores the possibility that dark photons might be a heat source for intergalactic gas
• The universe is slightly hotter than it should be. ‘Dark photons’ could be to blame.

（首圖來源：pixabay）