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神秘暗物质粒子可能会降低太阳核心温度

大侠

2018-02-14 14:17

 科学家发现可能有暗物质被困在太阳内部。一个大胆的新理论认为,太阳从我们银河系中心吸收了一种还未曾直接观测到的新粒子,一旦这种粒子进入太阳内部,它就会影响太阳内部热量的传输,这或许能够解释长期困扰科学家的太阳内部“压力波”的难题。

这个理论由杜伦大学的科学家提出,他们认为,所谓的非对称暗物质可在标准太阳模型中解释一些不一致的问题。迄今为止,标准太阳模型在被用于计算太阳的密度与温度方面是成功的,但是在用于测量内部压力波方面则困难重重。

太阳内部核心的温度为约1500万开氏温度,而其表面是6000开氏温度。压力波是太阳表面活动而形成的,它与地球上地震所产生的压力波(或者P波)有相似之处。原先已经推测,暗物质起源于银河系其他地方而可能对太阳造成影响—尤其是它的活动甚至它的结构。

研究人员在论文中备注到“当银晕的弱相互作用暗物质通过太阳时会被太阳捕获”。由于暗物质不含有大量反物质,而被太阳的引力所困住。这也意味着,当它与其他物质相互作用时,不被破坏,所以太阳的暗物质数量可能在稳步增长。

这样的暗物质也比原先认为的会在太阳上产生更多的效应。暗物质粒子被认为在核心的中央部位吸收能量。随后在散射之前移动到太阳不同区域而再沉积能量。这个过程降低了中央的温度,而使热量往别处传输。

但与此同时却导致核心内部的核聚变率降低,所以太阳需要补充更多的氢进入其核心,从而保持亮度不变,这样也降低了朝向太阳表面的压力。

“为了证明在太阳上的确有这种过程,我们就需要找到与普通物质相互作用的这样一个稳定的暗物质粒子。”参与研究的伦敦帝国学院天体物理组的帕特·斯科特博士这样说道。“如果这种粒子存在的话,无论是大型强子对撞机的下一次运作,还是下一代的直接搜索暗物质的项目,都有可能找到这样的粒子。”

“核心的结构变化使得别处的引力与压力保持平衡,”研究人员说,这可以解释观测中的压力波如何移动,以及如何进行热量传输,而这个传统的太阳理论无法解释。


另一个结论是科学家认为这种在太阳上的暗物质是“不对称”的,这意味着他含有非常少的反物质。“由于这种暗物质相对缺乏其反物质,则意味着太阳内部暗物质的密度并不会随着时间的流逝而降低。”《太空报道》的凯西·菲这样说道。“他们的模型依赖于假设暗物质与普通物质粒子碰撞导致的动量变化从而改变相互作用的粒子的性质。研究团队的计算表明,这样的暗物质将太阳核心的大量热量传输到太阳表面。”

研究人员还指出,他们理论中预测的暗物质的属性,与地球上的探测器以及空间探测器寻找的暗物质的属性是一致的

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