只有一小部分的宇宙是由可见物质组成的。到目前为止最大的部分是隐形的由暗物质和暗能量组成。关于暗能量的了解很少，但是关于暗物质的存在有许多理论和实验，这些暗物质的设计是为了找到这些未知的粒子。德国约翰内斯古腾堡大学(JGU)的科学家们现在提出了一个关于暗物质在宇宙起源后不久形成的新理论。这个新模型提出了一种替代的WIMP范式，这是当前研究中各种实验的主题。
在美因茨大学开发的新暗物质模型的计算。图片：Michael Baker, JGU
暗物质存在于整个宇宙中形成了星系和宇宙中已知的最大的结构。它占了我们宇宙的23%，而在我们看来构成恒星、行星，甚至地球上的生命的粒子只占其中的百分之四。目前的假设是暗物质是一种宇宙遗迹，自其诞生以来基本上保持稳定。我们已经把这个假设称为问题，表明在宇宙开始的时候暗物质可能是不稳定的，JGU物理研究所的理论高能物理(THEP)小组的迈克尔·贝克博士解释道：这种不稳定也表明存在着一种新的机制，它解释了宇宙中观察到的暗物质的数量。
暗物质的稳定性通常用对称原理来解释。然而在他们的论文中迈克尔·贝克博士和约阿希姆·科普教授证实，宇宙可能已经经历了这个对称性被打破的阶段。这意味着假设暗物质粒子衰变是可能的。在电弱相变过程中稳定暗物质的对称性将被重新建立，使它能够继续存在于目前的宇宙中。
在新的暗物质模型中希格斯粒子在粒子物理的标准模型中有不同的性质，图中显示了希格斯粒子的能量作为模型参数的函数。图片版权： Michael Baker, JGU
在他们的新理论中Baker和Kopp已经在关于暗物质的本质的争论中引入了一个新的原则，它为广泛接受的WIMP理论提供了一种替代方法。到目前为止WIMPs(或弱相互作用的大质量粒子)被认为是暗物质最可能的组成部分，并进行了大量屏蔽的地下探测器的实验来寻找它们。“没有任何令人信服的信号使我们开始寻找WIMP范式的替代品。
这两位物理学家声称：他们提出的新机制可能与宇宙中物质和反物质之间的明显不平衡有关，可能会留下一个印记，在未来的引力波实验中会被探测到。在科学期刊《物理评论快报》上发表的论文中，Baker和Kopp也指出了在CERN的LHC粒子加速器和其他实验设施中发现新原理的前景。
来自：美因茨大学
参考期刊：物理评论快报
编译：中子星
审校：博科园
