在浩瀚的宇宙中，暗物质一直是一个神秘的存在。尽管它占据了宇宙能量预算的约25%~27%，但科学家们对其起源和性质的了解仍然十分有限。
不过据《科技日报》11月21日报道，科学家们近日已在暗物质的起源问题上取得了新的突破，提出了一个名为“黑暗大爆炸（也叫暗黑大爆炸）”的理论，这可能会彻底改变我们对宇宙早期的理解。
长久以来，科学界一直认为包括暗物质在内的所有物质都起源于宇宙大爆炸。这一理论标志着宇宙膨胀期的结束，宇宙开始迅速膨胀，真空能量转化为由辐射和粒子组成的热等离子体，为我们所知的宇宙奠定了基础。然而，随着研究的深入，科学家们逐渐发现，暗物质的起源可能远比我们想象的要复杂。
尽管尚未在地下实验中直接探测到暗物质，也没有在加速器中观测到暗物质，但暗物质的引力效应已经在银河系和河外星系尺度上得到了证实。此外，暗物质还在宇宙大爆炸的电磁余晖（即所谓的宇宙微波背景辐射）上留下了可观测到的印记。这些现象表明，暗物质确实存在，但我们对它的了解仍然十分有限。
为了揭开暗物质的起源之谜，科学家们展开了深入研究。近日，美国纽约科尔盖特大学的物理和天文学助理教授科斯明·伊利和理查德·凯西在德克萨斯大学奥斯汀分校科学家凯瑟琳·弗雷斯和马丁·温克勒提出的“黑暗大爆炸”理论基础上，进行了进一步的研究和探索。
这一理论认为，暗物质可能来自宇宙形成后不久发生的一个独立事件，即“黑暗大爆炸”。在这个模型中，暗物质粒子是通过一个量子场的衰变产生的，这个量子场只与暗部耦合，最初被困在一个虚假的可转移真空状态中。伊利和凯西在研究中探索并完善了这个暗物质大爆炸模型，确定了所有可能的实现方案，并与当前的实验数据保持一致。
他们的研究发现了一系列以前未曾探索过的可能参数，这些参数可以解释暗物质的起源。研究还确定了这些新方案的潜在可观测后果，特别是产生引力波。未来的实验可以探测到这些引力波，为这一新的暗物质理论提供关键证据。
伊利表示：“探测暗黑大爆炸产生的引力波可以为这一新的暗物质理论提供关键证据。随着国际脉冲星定时阵列（IPTA）和平方公里阵列（SKA）等当前实验的到来，我们可能很快就会拥有以前所未有的方式检验这一模型的工具。”
作为IPTA的一部分，NANOGrav合作小组在2023年探测到了背景引力波，这可能与暗黑大爆炸的实现有关。随着未来的实验提供更精确的测量结果，这项研究的发现可能有助于完善我们对暗黑大爆炸参数的理解，并有可能证实它是暗物质的真正起源。
这一发现的意义不仅在于揭示了暗物质的起源之谜，更在于提供了一个新的视角，让我们了解宇宙的早期历史和塑造宇宙演化的力量。对暗物质及其起源之谜的探索将继续推动现代宇宙学的前沿研究，为我们揭示更多关于宇宙的奥秘。
随着科学技术的不断进步和研究的深入，我们有理由相信，在不久的将来，暗物质的起源之谜将会被彻底揭开，我们将对宇宙的认识也将达到一个新的高度。
消息来源：《科技日报》11月21日报道《对暗物质的最新研究表明，暗物质可能起源于"黑暗大爆炸"》
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