物理学家认为暗物质可能是“氢森林”的罪魁祸首

光谱图中氢的特征，暗示了宇宙中可能潜藏着新物理学的地方。

利用一台超级计算机，一组物理学家证实了对宇宙的观测和对其结构的理论预测之间的差异。

该团队使用了PRIYA，这是一套模拟系统，从两次调查中获取光学光数据来完善宇宙学参数，以确定宇宙测量及其演化的限制。该团队的研究成果发表在本月早些时候的《宇宙学与天体粒子物理学》杂志上。

利用PRIYA，研究小组研究了光谱图，即宇宙中氢发射线的图像。这些光谱图捕捉到了莱曼-阿尔法森林（Lyman-Alpha forest），这是类星体光谱中密集的吸收线群，类星体是宇宙中非常明亮的光源。

加州大学河滨分校（UC Riverside）的物理学家、该研究的合著者西蒙·伯德（Simeon Bird）在一份大学新闻稿中说，在研究小组的光谱图中，缺失频率的尖峰表明“光在一路上遇到的原子和分子”。他补充道：“由于每种类型的原子都有一种特定的吸收光的方式，在光谱图中留下一种特征，因此可以追踪它们的存在，尤其是宇宙中最丰富的元素氢的存在。”

暗物质是宇宙中27%的物质的总称。之所以如此命名，是因为它从未被直接观测到，但它的存在在引力效应中是显而易见的。欧几里得太空望远镜等仪器正在收集数据，这些数据可能会揭示黑暗宇宙的构成。

与此同时，地面上的仪器，如DM无线电项目，正在慢慢减少可能导致暗物质的粒子的潜在质量范围。暗物质的一些流行候选者是弱相互作用大质量粒子（WIMP）、轴子和隐藏（或暗）光子等。

绘制暗物质在宇宙中的分布，也可以揭示宇宙的理论模型与观测数据的一致性。在他们最近的工作中，莱曼-阿尔法森林揭示了宇宙中暗物质的位置。

“暗物质具有引力，所以它具有引力势，”伯德说。“氢气落入其中，你可以把它当作暗物质的示踪剂。”

该团队使用其模型来监测宇宙中的暗物质浓度，但也研究了宇宙观测与理论预测之间的差异。

伯德提出了两个主要观点来解释为什么两者可能不匹配。一种可能性是，星系核心的超大质量黑洞混淆了研究小组对宇宙结构的计算，而另一种可能性是，新的、尚未被发现的物理学在起作用。

伯德说：“如果这在后来的数据集中得到证实，那么它更有可能是一种新的粒子或某种新的物理现象，而不是黑洞扰乱了我们的计算。”

换句话说，需要更多的数据来解开宇宙中最大的谜团之一。值得庆幸的是，我们现在有很多观测站，并且计划收集这些数据。

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