暗物質(zhì)和暗能量是理論和天體物理學(xué)家的研究前沿和熱點。一個國際物理學(xué)家小組通過最新研究發(fā)現(xiàn)，真空空間在強(qiáng)磁場下具有晶體般的特性。研究人員藉此提出了一種新的暗物質(zhì)候選粒子??偽標(biāo)量子，并且認(rèn)為這種粒子存在于宇宙早期和恒星內(nèi)部。相關(guān)論文發(fā)表在《物理評論D》上。

　　暗物質(zhì)的本質(zhì)之所以很難確定，是因為在一般人看來，它與黑暗的真空空間并無二異。不過，暗物質(zhì)具有顯著的引力效應(yīng)。理論物理學(xué)家已經(jīng)認(rèn)為，暗物質(zhì)是宇宙的重要組成部分，它們的總質(zhì)量是普通的可見物質(zhì)的6倍，占宇宙整個能量密度的1/4，同時，暗物質(zhì)和暗能量一道，主宰著宇宙結(jié)構(gòu)的形成。

　　最新的研究名為PVLAS，在意大利Legnaro國家實驗室進(jìn)行。在實驗中，研究人員對真空室施加由磁體產(chǎn)生的強(qiáng)大磁場，而后引導(dǎo)一束光線穿過整個裝置。通過觀測發(fā)現(xiàn)，穿出真空室的光子具有自旋特性，這與通過晶體產(chǎn)生的偏振光線十分相似。

　　論文通訊作者、印度理工學(xué)院的Pankaj Jain表示，“我們認(rèn)為，強(qiáng)磁場會導(dǎo)致光線與某種特定粒子發(fā)生混合，而這種粒子就是偽標(biāo)量子。從本質(zhì)上說，部分光子會先轉(zhuǎn)變成偽標(biāo)量子，然后在很短的時間尺度內(nèi)又轉(zhuǎn)變回來。這些偽標(biāo)量子與光線的耦合作用非常微弱，因此它們可能是暗物質(zhì)的一種新的候選粒子。”

　　不過，這一結(jié)果似乎無法很好地滿足天體物理學(xué)上關(guān)于光與偽標(biāo)量耦合的閾值范圍限制，因為從理論上而言，這種耦合作用的閾值應(yīng)該比實驗中所觀測到的要小得多。Jain和同事對此表示，如果各種偽標(biāo)量子之間也能夠發(fā)生足夠強(qiáng)的相互作用，那么閾值限定可能就不適用了。

　　研究人員在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上提出，如果偽標(biāo)量子確實存在，那么它們很可能是在宇宙早期形成，再在整個宇宙之中散布開來。他們認(rèn)為，在現(xiàn)今的宇宙中，當(dāng)塵埃團(tuán)塌縮成為恒星時，偽標(biāo)量子會被萬有引力吸入恒星內(nèi)部。

　　研究人員進(jìn)一步表示，這些恒星內(nèi)核還能自己產(chǎn)生高能偽標(biāo)量子。萬有引力吸入偽標(biāo)量子等物質(zhì)與恒星內(nèi)部新形成的光子和偽標(biāo)量子試圖逃逸的作用相互平衡，這就是一些偽標(biāo)量子被束縛在恒星內(nèi)部的原因。比如，太陽中的偽標(biāo)量子只能夠傳播大約1厘米的距離，就會與其他偽標(biāo)量子發(fā)生作用，從而無法到達(dá)太陽表面。