簡介
偽標量子可以穿過常態粒子云,但不能穿過由其它偽標量子組成的粒子云,正是後者使偽標量子被束縛在恆星內部。比如:太陽中的偽標量子只能傳播極短的距離,僅僅約為1厘米,否則就會與其它偽標量子發生碰撞。因此,偽標量子與光子不同,永遠無法到達太陽的表面。
吉恩和他的同事認為,如果偽標量子確實存在,那么它們很可能是在宇宙早期形成的,然後在整個宇宙之中散布開來。他們指出,在現今的宇宙中,當灰塵團塌縮成為恆星時,偽標量子會被萬有引力吸入恆星內部。此外,能量極高的偽標量子應該生產於這些恆星的內部。
研究成果
一個沒有任何物質的真空空間是一件令人難以理解的事情。近期的研究指出,真空很可能更加令人難以理解。雷射真空極化試驗的結果表明,真空不僅是空無一物,而且它的行為表現類似於處於強磁場內部的晶體,受到此次試驗的啟發,一支物理學家小組指出,暗物質的候選粒子產生於宇宙形成的初期,而且產生於恆星的內部。
具有有序原子結構的晶體材料早已不是物理學界的新鮮事物。物理學家可以用許多方式來利用晶體材料,比如利用它使單向振盪的光(即“線性偏振”光)在振盪時旋轉起來(即成為“迴旋偏振”光)。但是行為表現類似於晶體的真空在這方面卻起著完全不同的作用。
此次雷射真空極化試驗是在義大利萊格納羅國家實驗室進行的,研究人員在試驗中創造出一個真空室,他們利用強大的磁體使真空室處於強大磁場中,然後向真空室中注入了一道光速。他們發現光線開始旋轉起來,仿佛光線穿過了一個晶體。
“我們認為,強磁場會導致光線與某種特定粒子發生混合,而這種粒子就是偽標量子(Pseudoscalar),”印度坎普爾科技研究院的物理學家潘卡吉·吉恩解釋稱:“從本質上說,部分光子會先轉變成偽標量子,然後在很短的時間尺度內又轉變回來。這些偽標量子與光線的耦合作用非常微弱,因此它們可能是暗物質的一種新的候選粒子。”
不過,天體物理學上對光與偽標量子發生耦合所定義的界限很難解釋上述現象。按照以前的界限,光與偽標量子的耦合作用應該遠遠弱於實驗結果所暗示的耦合作用。然而,吉恩和他的同事認為,如果各種偽標量子之間也能夠發生足夠強的相互作用,那么原來的界限可能就不適用了。
按照這種假設,恆星發揮著暗物質平衡的作用。恆星的巨大引力使其正在吸入大量的偽標量子和其它物質,與此同時,恆星內部的光子和新形成的偽標量子正在努力擠出恆星。最終,這些力量相互抵消,一些偽標量子被束縛在恆星內部。