宇宙團塊沒那麼多，證據傾向暗物質由假想粒子軸子構成

在尋找暗物質的路上，科學家可能終於知道它們的真實身分。多倫多大學團隊分析暗物質團塊時，發現暗物質分布比預期還要均勻，說明暗物質可能由假設的超輕粒子「軸子」組成。

暗物質雖然占宇宙質量 85%，但因不與光相互作用，所以儀器看不見它們，科學家必須透過暗物質與一般物質的引力相互影響才能了解分布情況。

一些理論提出暗物質由軸子（axion）構成，由於軸子行為表現如波，與離散的點狀粒子不同，軸子波長可以比整個星系還大，這種模糊性會影響暗物質的形成與分布，有助於解釋為什麼在一些大型星系調查結果中，物質沒有那麼多團塊分布。

如何弄清暗物質對一般物質的影響？一種方法是回到宇宙最初看它如何擴散。多倫多大學天學家 Keir Rogers 團隊為此分析普朗克衛星、阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列、南極望遠鏡數據以研究宇宙微波背景輻射（CMB），接著分析 BOSS（Baryon Oscillation Spectroscopic Survey）數據的星系分布，比較宇宙「很久以前」與「現在」的樣子，繪製時間空間物質數量的波動圖。

大多數預測都認為宇宙存在更多團塊，但新分析表明團塊偏少。

隨後研究人員以電腦模擬具有長暗物質波的宇宙星系面貌，發現計算結果與 CMB 數據、BOSS 星系分布數據一致，支持暗物質可能由軸子組成的觀點。

研究人員表示，檢測到軸子粒子或可進一步暗示──能同時解釋重力與量子力學的弦理論是正確的，我們現在擁有的工具足以讓我們透過實驗了解暗物質這個百年之謎。

新論文發表在《Journal of Cosmology and Astroparticle Physics》期刊。

（首圖來源：pixabay）