研究人员现在提出,在中子衰变的时间里,大约有1%的时间,随着分解成一些已知的粒子,它们也会产生暗物质粒子。这可能有助于解释科学中最大的谜团之一。
暗物质粒子的存在被用来解释各种各样的宇宙谜题,比如为什么星系可以像人们看到的那样快速旋转而不被撕裂。
科学家们已经基本上排除了所有已知的普通材料作为暗物质的候选者——如果它存在的话,目前的共识是它是由新的粒子组成的,而这些粒子只会与普通物质有微弱的相互作用。
由于中子束实验的重点是衰变为质子的中子,所以它们不能解释有可能产生暗物质粒子的衰变方式,因此这一实验得出的中子寿命与瓶子实验的不同。
加州大学圣地亚哥分校的理论物理学家Bartosz Fornal说:“如果能让我们探测到宇宙中暗物质的粒子,那真是太神奇了。”
物理学家们探索了几种不同的中子“暗衰变”的情形,其中中子会同时分解成暗物质粒子和诸如伽马射线或电子之类的普通成分。
“我们提出的这种新粒子是微不可见的,就像暗物质一样,它们只会与正常物质发生微弱的相互作用.”Grinstein说到。
到目前为止,Fornal和Grinstein的实验激发了大约12个研究的灵感。例如,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的核物理学家Christopher Morris和他的同事们从超冷中子中寻找伽马射线,但是在他们的仪器所检测的范围内无法观察出任何物质。
这一想法的另一组测试集中在中子星上,中子星是超级密集的中子簇,在巨星死亡时可以形成。