火星“摆动”或揭示暗物质之谜：MIT物理学家提出新探测方法
麻省理工学院（MIT）物理学家提出，通过跟踪火星轨道的细微变化，可以探测到宇宙中神秘的暗物质。 这一新颖的理论认为，宇宙大爆炸后形成的原始黑洞可能构成了宇宙暗物质的主要部分，而这些微小的黑洞在飞越太阳系时，会对火星轨道产生轻微的“摆动”，这种摆动可以通过现有的精密仪器观测到。
这项研究发表在9月17日的《物理评论D》杂志上，由MIT物理学教授兼格尔木斯豪森科学史教授戴维-凯泽（David Kaiser）领导。研究团队利用计算机模拟，模拟了原始黑洞飞越太阳系时的引力效应，发现这些黑洞会对火星轨道造成轻微的偏移，这种偏移大约为一米，虽然微不足道，但足以被现有的高精度仪器探测到。
“经过数十年的精密遥测，科学家们对地球与火星之间距离的了解已经精确到大约10厘米，”凯泽教授解释道，“我们正在利用这一高度仪器化的太空区域，尝试寻找微小的影响。如果我们看到了，那就有理由继续追寻这个令人愉悦的想法，即所有暗物质都由黑洞组成，它们在宇宙大爆炸后不到一秒的时间内产生，并在宇宙中流淌了140亿年。”
暗物质是宇宙中一种神秘的物质形式，它不与光发生相互作用，因此无法直接观测。 科学家们通过观测星系和星系团的运动，推断出暗物质的存在，并认为它占宇宙总质量的85%以上。
目前，科学家们主要通过探测器寻找暗物质粒子，但迄今为止，这些实验尚未取得突破性进展。近年来，原始黑洞作为暗物质候选者的理论再次受到关注。
原始黑洞是宇宙大爆炸初期形成的一种特殊黑洞，它们质量较小，但密度极高。 这些微小的黑洞可能遍布宇宙，并对周围天体的运动产生影响。
“我们进行了推断，看看如果一个黑洞飞过地球，导致月球晃动一下会发生什么，”研究团队成员Tung Tran说，“我们得到的数字不是很清楚。太阳系中还有许多其他的动力学因素，可能会起到某种摩擦作用，导致摆动减弱。”
为了更清楚地了解情况，研究小组模拟了各种小行星质量的黑洞从不同角度以大约每秒 150 英里的速度飞过太阳系。他们发现，火星的轨道对原始黑洞的引力最为敏感。
如果在未来几十年内探测到火星轨道的“摆动”，将为原始黑洞是暗物质的主要来源这一观点提供强有力的证据。 然而，研究人员也强调，还需要进一步的研究来排除其他因素对火星轨道的影响，例如小行星的引力。
“我们需要尽可能清楚地了解预期背景，比如无聊的太空岩石与这些原始黑洞的典型速度和分布，”凯泽教授指出，“对我们来说幸运的是，天文学家几十年来一直在追踪普通太空岩石飞过太阳系的轨迹，因此我们可以计算出它们轨迹的典型属性，并开始将它们与原始黑洞应该遵循的截然不同的路径和速度类型进行比较。”
这项研究为探测暗物质开辟了一条新的途径，并为我们理解宇宙的起源和演化提供了新的视角。 随着技术的不断发展，科学家们有望在未来揭开暗物质的神秘面纱，并最终解开宇宙中最大的谜团之一。
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