暗物質能加熱系外行星？_風聞

　　作者：BRIAN KOBERLEIN

　　翻譯：張宇辰

　　校對：王婧彧 王茸 張硯斌 楊伯順

　　審閲：牧夫校對組

　　美編：毫秒

　　後台：庫特莉亞夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳

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　　啊，暗物質，你一直在向我們做着暗示！暗物質，這個東西很難研究，令人頭大。因為它不與光相互作用，因此我們關於它的證據，都是來自於它對光和可見物質的引力效應。而且，目前我們最大的困難是：我們仍然不知道它究竟是什麼。那些直接檢測暗物質的努力，最後都空手而歸；間接尋找暗物質的方法也是如此（例如通過銀河系中過剩的伽馬射線）。但一項最近發表在《物理評論快報》上的研究表明，天文學家們仍在鍥而不捨、想方設法地去檢測它。

　　這項新的研究採取了更加有趣的方法。關於暗物質的流行想法之一，是它由大質量弱相互作用粒子（WIMP）組成。目前已知的粒子（如電子或質子），都不如這些粒子的質量大。通過弱核力，暗物質粒子會衰變成較輕的粒子。雖然衰變粒子可能很難直接被觀測到，但此項研究獨闢蹊徑，建議尋找它們對系外行星的影響。

　　暗物質和普通物質能通過引力來相互作用，而系外行星可以捕獲少量暗物質（這些暗物質傾向於聚集在系外行星核的周圍）。當暗物質衰變時，它會向系外行星釋放熱能，從而使系外行星變得更加温暖。因此，如果我們發現系外行星比預期的温度要高一些，這將是暗物質存在的證據。

　　不同暗物質模型預示的變暖效應

　　圖片來源: Leane and Smirnov

　　那麼，哪些系外行星是最好的候選研究對象呢？答案是——大型系外行星，如“超級木星”。它們的高質量使得它們可能會捕獲大量的暗物質；而且，它們的預期温度也已經被科學家很好的解讀了。由於“超級木星”主要由氫和氦組成，它們的核心熱量主要來自引力收縮，就像擠壓一個橡皮球會使它變暖一樣，“超級木星”也會因引力的擠壓而變熱。但是，這些行星不夠大，不足以像恆星那樣引發核聚變，所以，一旦它們的温度比我們預期的高，那一定是通過某種放射性衰變形成的。

　　研究團隊通過它們的暗物質加熱模型，仔細研究後表明：這種熱效應，應該可以被下一代望遠鏡——如詹姆斯.韋伯太空望遠鏡探測到。由於系外行星温度升高的程度取決於銀河系中暗物質的數量，這項技術也可以被用來繪製銀河系中暗物質的分佈。然後，科學家們就可以開始縮小暗物質模型的範圍。

　　當然，在詹姆斯.韋伯太空望遠鏡上線之後，對系外行星的進一步探測調查，也可能顯示它們並沒有變暖。但即便如此，這也不失為一個好結果。這表示暗物質沒有使系外行星變暖，所以，它要麼不存在，要麼就是超越人類想象力的奇譎之物。破解暗物質之謎，是人類研究的目標，實現該目標的唯一方法就是不斷地收集新的數據。

　　原文鏈接

　　https://www.universetoday.com/151101/dark-matter-could-change-the-temperature-of-exoplanets-allowing-us-to-detect-it/

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