神秘暗物质粒子可能会降低太阳核心温度
科学家发现可能有暗物质被困在太阳内部。一个大胆的新理论认为,太阳从我们银河系中心吸收了一种还未曾直接观测到的新粒子,一旦这种粒子进入太阳内部,它就会影响太阳内部热量的传输,这或许能够解释长期困扰科学家的太阳内部“压力波”的难题。
这个理论由杜伦大学的科学家提出,他们认为,所谓的非对称暗物质可在标准太阳模型中解释一些不一致的问题。迄今为止,标准太阳模型在被用于计算太阳的密度与温度方面是成功的,但是在用于测量内部压力波方面则困难重重。
太阳内部核心的温度为约1500万开氏温度,而其表面是6000开氏温度。压力波是太阳表面活动而形成的,它与地球上地震所产生的压力波(或者P波)有相似之处。原先已经推测,暗物质起源于银河系其他地方而可能对太阳造成影响—尤其是它的活动甚至它的结构。
研究人员在论文中备注到“当银晕的弱相互作用暗物质通过太阳时会被太阳捕获”。由于暗物质不含有大量反物质,而被太阳的引力所困住。这也意味着,当它与其他物质相互作用时,不被破坏,所以太阳的暗物质数量可能在稳步增长。
这样的暗物质也比原先认为的会在太阳上产生更多的效应。暗物质粒子被认为在核心的中央部位吸收能量。随后在散射之前移动到太阳不同区域而再沉积能量。这个过程降低了中央的温度,而使热量往别处传输。
但与此同时却导致核心内部的核聚变率降低,所以太阳需要补充更多的氢进入其核心,从而保持亮度不变,这样也降低了朝向太阳表面的压力。
“为了证明在太阳上的确有这种过程,我们就需要找到与普通物质相互作用的这样一个稳定的暗物质粒子。”参与研究的伦敦帝国学院天体物理组的帕特·斯科特博士这样说道。“如果这种粒子存在的话,无论是大型强子对撞机的下一次运作,还是下一代的直接搜索暗物质的项目,都有可能找到这样的粒子。”
“核心的结构变化使得别处的引力与压力保持平衡,”研究人员说,这可以解释观测中的压力波如何移动,以及如何进行热量传输,而这个传统的太阳理论无法解释。