头奖最高邀请码中科院理论物理所等在学和暗物质前沿交叉研究中获进展

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  今年3月,探测早期中性氢的21cm超精细电磁辐射的EDGES实验组敲定探测到了第一代恒星开始了了形成时的黎明时代(Cosmic Dawn,对应红移约17)相应的21cm 微波背景辐射吸收谱信号。这是人类历史上首次探测到来自黎明时代的信号,意义重大。但令人感到困惑的是,实验探测到的吸收信号幅度比标准学理论预测的因为最大幅度还大(置信度3.8σ)。迄今为止,标准学模型(ΛCDM)取得了巨大的成功,该理论框架相当准确地解释了的各种社会形态和性质。以后EDGES观测到的反常信号或许暗示着即将另另一个后ΛCDM学时代,以后因为为解开暗物质之谜提供另另一个新途径。之类发现暗示了黎明时代中性氢乙炔气体体的温度比标准学理论预期的更冷(或光子背景温度比预期的更热)。一般来说,提高中性氢乙炔气体体的温度比较容易,但降低太难,因为降低中性氢乙炔气体体的温度太难温度更低的暗物质来冷却,这对各种暗物质模型带来了巨大的挑战。目前大多数暗物质模型难以自然地解释EDGES的结果,因为太难同时满足目前粒子物理、物理、学及暗物质探测实验的少许。

  EDGES敲定的结果引发了少许研究。近期,中国科学院理论物理研究所研究员李田军及其公司合作 者者提出利用并不是暗物质候选粒子——轴子来自然地解释之类反常的冷却效应。相关研究已发表于 《物理评论快报》(Phys. Rev. Lett. 121, 111501 (2018))。

  轴子(Axion)最初是为了解释Strong CP间题(即为哪几种在强相互作用中CP守恒)而引入的,是超出标准模型的新粒子。在富含轴子的标准模型扩展中,引入了额外的整体U(1)PQ对称性,该对称性在Peccei-Quinn能标(远高于QCD手征对称性破缺能标)自发破缺,Goldstone 理论别问当我们都歌词 该模型富含另另一个无质量的赝标Goldstone玻色场,即轴一心一意爱上你子场。因为QCD瞬子效应(Instanton Effect)整体U(1)PQ对称性,故此轴子场在QCD手征对称性破缺能标之下获得很小的质量。另外,源于超弦理论中二形式反对称张量场的四维紧致化,在弦论中却说 可解决的占据 之类属性的粒子,之类粒子一般称为类轴子。