山东
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天文学家几十年来一直未能成功寻找的暗物质可能起源于大爆炸之前——即宇宙发展的所谓“膨胀阶段”。这在某种程度上解释了为什么它仍然找不到——因为在这个模型中它永远不会与周围的宇宙环境达到平衡。
科学所知的大多数大爆炸事件——夸克-胶子等离子体的主导地位、轻子-反轻子对的湮灭以及第一个元素的形成——之前都有一个称为暴胀的无限长时期。它持续时间从 10 秒的负 35 次方到 10 秒的负 32 次方，其特点是宇宙以指数级数进行不受控制的膨胀（因此得名）。早在 45 年前，这样的模型就可以优雅地解决许多宇宙学之谜。
一个问题是：目前尚不清楚究竟是什么推动了这种通货膨胀。甚至还发明了一个假想场——暴胀子，对应于自旋为零的粒子。但一些天体物理学家对于暴涨可能在大爆炸之前就已经发生的说法持谨慎态度。在这种情况下，宇宙不会无限小，而是具有相当确定的尺寸——直径大约10-26米。
至于暗物质，大多数理论物理学家认为它是在这个时期之后形成的——弱电时代、夸克时代或强子时代。但来自德克萨斯州的三位科学家提出了另一种版本，根据该版本，这种未知物质诞生的时刻需要提前推迟。这一假说的优点之一是它解释了为什么暗物质是冷的。甚至这个概念本身也得到了一个半开玩笑的名字：“冻结”模型。
据介绍，该物质的奇异形式是在与热环境密切相互作用时形成的，并且从最早的时候就与其处于“化学平衡”（换句话说，两种成分的浓度不随时间变化）。物理学家认为，暗物质和热环境之间的这种“相互作用被抑制”的状态可能是由一种意想不到的机制引起的：“紫外线冻结” 。
“我们模型的独特之处在于暗物质是在暴胀阶段完美形成的。在大多数[其他]模型中，膨胀产生的一切都会被宇宙的超快膨胀吹走，什么也没有留下，”温伯格理论物理研究所的主要作者兼所长凯瑟琳·弗里斯说。
换句话说，该团队将这两个概念（大爆炸之前暴胀的存在和早期阶段暗物质的出现）结合起来，得出了一致的图景。根据它，暴胀子应该以辐射的形式损失了部分能量。正是通过“冻结”，创造了黑暗粒子。当然，这样的假设无法直接得到证实。但通过研究宇宙微波背景可以获得间接证据。此外，最大的星系团可以成为寻找暗物质的巨大“对撞机”。
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