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普通物质——又名重子物质——通过电磁力、引力、弱核力和强核力相互作用 。 这些力传递能量并提供所有物质的结构 。 另一方面 ， 暗物质通常被视为是一种无定形的“物质”云 ， 不能通过电磁力、弱力或强力相互作用 。 因此假定暗物质是“非重子物质” 。 (尽管有一些理论暗示了暗物质的重子来源——特别是MACHO或大量致密的光晕物体 。 只有当足够多的非重子物质聚集在一起时 ， 才能观察到非重子物质的引力效应 。 )
暗物质搜索中的主要候选者是WIMP ， 这是弱相互作用大质量粒子的缩写 。 顾名思义 ， 这个假设的粒子并不与正常物质相互作用—因此它是一个非重子粒子 。
建立的宇宙学模型预测暗物质-不管是WIMPs还是其他形式的“轴”—给我们的宇宙结构 ， 并且通常被过度简化为将我们的宇宙凝聚在一起的“胶水” 。 暗物质就像一张膨胀的三维网 ， 影响着星系的演化 。 就像一根弦上的珠子一样 ， 这些暗物质团引力将普通物质聚集成星系团 ， 星系团之间有巨大的空洞 。
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天文学家Vera Rubin在观测星系的自旋时 ， 首先指出星系中的大部分物质是无法看到的 。 只有一小部分是可见的恒星气体和尘埃,其余的是在一个大而无形的暗物质光晕中自旋 。 就好像我们可见的普通物质星系只是一个巨大的暗物质轮毂 ， 它远远超出了我们所能看到的范围 。
在Randall和她的团队于2013年发表的研究中 ， 探索了一个更复杂的暗物质视图 ， 并将其应用于我们可见星系所嵌入的这个巨大的“暗星系” 。 从这个视图来看 ， 我们银河系的暗物质光晕并不只是由一种非重子物质的无定形物质组成的 。
Randall在她的专栏文章中写道“假设所有的暗物质都只由一种粒子组成 ， 这似乎很奇怪......一个没有偏见的科学家不应该假设暗物质不像普通物质那么有趣而且必然缺乏与我们类似的物质多样性 。
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一个丰富的"影子宇宙"？
正如我们可见的宇宙是由物理学的标准模型——一个经过充分测试的粒子家族（包括著名的希格斯玻色子）所控制的一样 ， 是否迫使一个丰富多样的暗物质粒子和暗力模型在这个黑暗的银河光环中运作？ 这项研究遵循了假设黑暗领域有各种各样的未知物理学的逻辑路径 ， 是否有一个宇宙——让我们称之为"影子宇宙"——与我们自己的宇宙平行存在 ， 并拥有我们可见的宇宙所提供的所有复杂性？天体物理学家过去曾假设 ， "暗星"——由暗物质构成的恒星——可能存在于我们原始的宇宙中 ， 并可能一直持续到今天 。
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