神秘“第五種物理力量”或干擾地球周邊小行星

宇宙可能存在我們尚未記錄的第五種基本力——而且,根據新的研究,我們發現它的最佳契機可能不在深空,而在離家相對較近的物體中。

正如在《通訊物理學》雜誌上發表的一項研究中所詳述的那樣,天文學家提出,對我們太陽系中小行星的緊密觀測可用於探究形成暗物質的新粒子的存在,暗物質是一種被認爲佔宇宙總質量 85%的不可見物質。

他們指出,美國國家航空航天局 OSIRIS-REx 任務在近地小行星本努上收集的大量數據是這一潛在的試驗場所的證據。根據研究主要作者蔡宇岱(音譯)的說法,由於本努和其他近地小行星已經被廣泛追蹤,它們數據中的任何偏差都可能代表着物理標準模型中的重大差距。

研究人員指出,畢竟,海王星在被觀測到之前,其存在就是這樣被預測出來的:通過相鄰的天王星軌道存在的不規則性。

“物體的軌跡往往會出現異常現象,這或許對發現新的物理學有用,”新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員蔡在一份聲明中說道。

目前,物理學標準模型解釋了宇宙中四種已知基本力中的三種,並且這三種力都有各自的粒子來解釋它們。唯一的例外是引力,它未被納入其中,因爲根據愛因斯坦的廣義相對論,從技術層面來講,它並非一種力,而是時空的扭曲(除非引力是量子的)。

而且,在力的領域之外,引力並不是唯一的例外。我們對宇宙的很多理解都還不符合標準模型所描繪的那種整齊的畫面。暗物質就是一個典型的例子,儘管它對於我們理解宇宙在宇宙尺度上的組織方式至關重要。

科學家不知道暗物質是什麼,其存在主要是依據其巨大的引力影響推斷得出的,這種引力影響 控制着星系的結構。一個主要假設指出,暗物質的一種可能形式可能是被稱爲 超輕玻色子 的粒子,之所以這樣命名,是因爲它們的質量將小於電子的十億分之一。

以前的研究試圖通過研究 黑洞周圍的相互作用 來找出超輕玻色子的存在。然而,僅使用來自本努的數據,研究人員表示,他們已經對這種可能存在的第五種力進行了限制。

“我們達成的嚴格約束能夠輕易轉化爲針對湯川型第五種力的一些有史以來最爲嚴格的限制,”意大利特倫託大學的物理學家、合著者桑尼·瓦格諾齊在聲明中說。

爲了推進他們的理論,研究人員計劃把目光投向阿波菲斯,它是另一顆近地小行星,預計將於 2029 年近距離掠過我們的星球。