新型的暗物質可能由“暗原子”構成，神秘的暗物質占到宇宙物質總成分的大部分，但暗物質看不見，也不可觸摸，暗物質可能分解為分子和原子，組成暗分子的暗原子繼續(xù)分解為暗質子和暗中子等。物理學家普遍認為，暗物質在人們的感知能力之外，占到宇宙物質總和的六分之五。人們感覺不到暗物質的存在，但能觀測到暗物質的引力效應，間接地發(fā)現暗物質的實在性，暗物質引力實際上在恒星和星系的運動中發(fā)揮了關鍵作用。

暗物質可能由某種特定的物質粒子構成，除了和普通宇宙物質產生了引力作用以外，暗物質粒子粒子不與其它任何形式的力發(fā)生相互作用或雙方的作用力極其微弱，人們幾乎探測不到這種微弱的作用力。暗物質粒子與光子不產生任何的相互作用，人們因此看不到或觸摸不到暗物質的存在，科學家目前對暗物質的奇異性知之甚少，在暗物質粒子之間發(fā)生的碰撞十分罕見。

所有的暗物質粒子似乎不止有一種的形態(tài)或特性，物理學家設想了一類暗物質粒子，它們占到所有暗物質總和的五分之一，這一比例和可見的普通物質在宇宙總物質成分的占比幾乎相同。哈佛大學的安德烈·卡茨研究員認為，沒有充足的理由表明，宇宙中所有的暗物質粒子只有一種類型。物理學家設想的新型暗物質粒子在理論上由重的“暗質子”和輕的“暗電子”構成，這種暗物質的相互作用比其它類型的暗物質粒子更加頻繁。新型的暗物質粒子組成了暗原子，而暗質子和暗電子的作用力通過所謂的暗光子傳播。

“暗質子”和“暗電子”產生了“暗電磁力”，就像可見的普通物質中質子和電子通過光子傳播產生了電磁力，原子核和電子在相互作用中形成了原子，原子和分子組成了人們可以感受和觸摸到的普通物質，而“物質化生存”是人類社會生活的基礎。“暗原子”只是可能性的存在，通過暗原子的相互作用或暗原子的化學反應，人們可能建立一門“暗化學”，可見的普通物質實際上通過原子的相互作用產生了化學反應。

暗質子和暗電子可能在相互作用中逐步失去了一部分能量，當暗粒子能量下降到特定的數量級時，暗原子可能凝聚成團塊，在星系周圍組成一個平展的碟形圓盤，就像可見的普通物質粒子在引力作用下組成一個碟狀的原行星盤，在蝶形的原行星盤內誕生了行星和恒星。碟形暗物質圓盤呈現大致的球形，在星系周圍形成了暈圈或“暗物質暈”。碟狀暗物質圓盤和可見普通物質的碟狀圓盤出現了重合，構成了奇特“碟中碟”的圓盤結構。

科學團隊引進了暗物質圓盤的結構概念，星系因此擁有了兩個圓盤結構或雙重圓盤，一個是明的圓盤，由普通的物質原子組成；一個是暗的圓盤，由暗物質原子組成。在明暗雙重圓盤結構的概念上，由哈佛大學的卡茨帶領的科學團隊構想了由暗物質占主導地位的星系的雙重圓盤模型，加州理工學院的理論物理學家肖恩·卡羅爾發(fā)表了“局外人”評價，他認為由暗物質主導的雙重圓盤概念十分新穎，科學團隊的構想開創(chuàng)了暗物質物理學的新奇領域。暗物質結構可能十分復雜，但生動有趣，可能類似于某些普通物質的物理特性。

卡羅爾和同事早些時候提出了“暗物質粒子電磁力”概念，可能存在暗物質電磁力，暗電磁作用可能十分像普通物質電磁力在長距離的表現，暗物質電磁力可能同樣是長程力，暗物質粒子可能同樣有正電荷和負電荷不同?？茖W團隊的暗物質結構模型包含了輻射性，按照暗輻射模型的推導，可能有暗磁場和其它有趣的物理現象。更多種類的暗物質粒子有待深入研究。在卡茨團隊構建了暗物質模型，其中只有一種類型的暗物質粒子，新型的暗物質粒子進一步組成了暗原子和暗化學的世界。

由暗物質原子構成了碟狀圓盤體，“暗圓盤”對恒星和星系產生了引力作用，存在被太空探測器發(fā)現的可能，歐航局的蓋亞太空天文臺預計近期發(fā)射升空，蓋亞天文臺的主要使命是繪制銀河系大約10億顆恒星的圖譜?？ù淖孕诺亟忉屨f，蓋亞天文臺可能第一次探測到由暗物質構成的碟狀圓盤，暗物質的形成比普通物質慢得多，地球、太陽和其它的大質量天體受到了暗物質粒子不可忽略的影響，由太陽捕獲的暗物質粒子出現了湮滅現象，產生了中微子流，當中微子流到達地球時，物理學家在南極“冰立方”天文臺的幫助下可能捕獲大量的中微子。

卡茨團隊有一個大膽的推測，除了可能的暗質子和暗電子，還可能有暗物質的反粒子，“暗反電子”對應了“暗電子”，“暗反質子”對應了“暗質子”等。暗物質粒子和暗反物質粒子可能在碰撞中釋放伽瑪射線，通過高能望遠鏡可以發(fā)現宇宙中最高能量的射線。暗原子可能形成由暗等離子體組成的氣體云，氣體云產生了波紋，可能影響了早期宇宙的形成，在目前的大尺度宇宙中，天文學家可能發(fā)現由氣體云波紋產生影響的痕跡。

新型的暗物質粒子有力和磁場的特性，理論物理學家開發(fā)的新型物理學模型有特別重要的理論價值。物理學領域充滿了奇妙性和多樣性，好似一個空間開闊的運動場，天體物理學最困難的部分是如何正確地理解暗物質的演變過程，暗物質粒子在演變中可能形成了簇團的形式，其中有一個隱形的碟狀圓盤。電磁場特性在可見的普通物質中是一個十分艱難的研究課題。暗物質電磁場概念顯得深不可測，可見物質電磁場和暗物質電磁場可能組合為“混合場”，物理學和天體物理學的研究變得撲朔迷離，混合場是一個艱深而有趣的物理概念。

（編譯：2021-6-18）

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