若暗物質由軸子組成，軸子星將揭露暗物質存在

從星系成長、聚集成星系團到巨大宇宙結構，都由我們看不到的暗物質及暗能量牽引控制，但暗物質至今仍蒙著未知面紗。最近科學家提出，大爆炸後若存在高度不穩定的「軸子星」，或能幫我們揭露暗物質背後秘密。

愛因斯坦廣義相對論表明宇宙約 85% 物質由未知暗物質形式構成，而「軸子」是能解釋暗能量、暗物質的假想輕質量粒子，1977 年首次理論化提出，被認為是難以捉摸的暗物質主要候選粒子之一。

由於軸子質量極低，必須大量存在且密集堆積在特定區域才能解釋星系缺失的質量，由於量子物理定律，軸子開始一致行動，科學家表示，暗物質暈中心可能因此存在大量軸子組成的「軸子星」，有能力像超新星、普通恆星一樣加熱宇宙。

但這些軸子星壽命不像環繞星系的暗物質暈那麼長，倫敦國王學院團隊因此提出新方法來尋找假設粒子「軸子」是否存在，以及軸子是否為構成宇宙大部分暗物質的基本粒子。

團隊指出，軸子星在超過一定質量閾值後會開始不穩定、爆炸釋放電磁輻射和光子，若軸子星在宇宙誕生後 5,000 萬～5 億年期間已形成，就可能加熱存於大爆炸和形成首批恆星的星系間氣體，向宇宙注入額外能量從而改變宇宙微波背景（CMB），而我們目前能利用無線電波與21 公分測量法對其進行觀察。

尋找宇宙微波背景可能因軸子星而改變，可能是測量類軸子暗物質的一種間接方法，透過尋找早期或當今宇宙軸子星爆炸訊號，或能追蹤迄今為止未被觀測過的軸子。

新論文發表在《Physical Review D》期刊。

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（首圖來源：pixabay）