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神秘暗物質粒子可能會降低太陽核心溫度

 科學家發現可能有暗物質被困在太陽內部。 一個大膽的新理論認為,太陽從我們銀河系中心吸收了一種還未曾直接觀測到的新粒子,一旦這種粒子進入太陽內部,它就會影響太陽內部熱量的傳輸,這或許能夠解釋長期困擾科學家 的太陽內部“壓力波”的難題。

這個理論由杜倫大學的科學家提出,他們認為,所謂的非對稱暗物質可在標準太陽模型中解釋一些不一致的問題。 迄今為止,標準太陽模型在被用於計算太陽的密度與溫度方面是成功的,但是在用於測量內部壓力波方面則困難重重。

太陽內部核心的溫度為約1500萬開氏溫度,而其表面是6000開氏溫度。 壓力波是太陽表面活動而形成的,它與地球上地震所產生的壓力波(或者P波)有相似之處。 原先已經推測,暗物質起源於銀河係其他地方而可能對太陽造成影響—尤其是它的活動甚至它的結構。

研究人員在論文中備註到“當銀暈的弱相互作用暗物質通過太陽時會被太陽捕獲”。 由於暗物質不含有大量反物質,而被太陽的引力所困住。 這也意味著,當它與其他物質相互作用時,不被破壞,所以太陽的暗物質數量可能在穩步增長。

這樣的暗物質也比原先認為的會在太陽上產生更多的效應。 暗物質粒子被認為在核心的中央部位吸收能量。 隨後在散射之前移動到太陽不同區域而再沉積能量。 這個過程降低了中央的溫度,而使熱量往別處傳輸。

但與此同時卻導致核心內部的核聚變率降低,所以太陽需要補充更多的氫進入其核心,從而保持亮度不變,這樣也降低了朝向太陽表面的壓力。

“為了證明在太陽上的確有這種過程,我們就需要找到與普通物質相互作用的這樣一個穩定的暗物質粒子。”參與研究的倫敦帝國學院天體物理組的帕特·斯科特博士這樣說道。 “如果這種粒子存在的話,無論是大型強子對撞機的下一次運作,還是下一代的直接搜索暗物質的項目,都有可能找到這樣的粒子。”

“核心的結構變化使得別處的引力與壓力保持平衡,”研究人員說,這可以解釋觀測中的壓力波如何移動,以及如何進行熱量傳輸,而這個傳統的太陽理論無法解釋。

另一個結論是科學家認為這種在太陽上的暗物質是“不對稱”的,這意味著他含有非常少的反物質。 “由於這種暗物質相對缺乏其反物質,則意味著太陽內部暗物質的密度並不會隨著時間的流逝而降低。”《太空報導》的凱西·菲這樣說道。 “他們的模型依賴於假設暗物質與普通物質粒子碰撞導致的動量變化從而改變相互作用的粒子的性質。研究團隊的計算表明,這樣的暗物質將太陽核心的大量熱量傳輸到太陽表面。”

研究人員還指出,他們理論中預測的暗物質的屬性,與地球上的探測器以及空間探測器尋找的暗物質的屬性是一致的


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