月球背面找暗物质？科学家盯上宇宙刚出生氢信号研究迎来大惊喜

摘要：你敢信？整个宇宙里能看见的星星、行星，连咱们自己算上，这些普通物质加起来才占 20%，剩下 80% 全是这玩意儿！可它既不发光也不反光，连电磁波都不跟你搭茬，物理学家找了几十年，连它粒子到底多重都没搞明白。不过最近《自然・天文学》上发了篇研究，算是给这事儿指了

咱们聊宇宙的时候，总绕不开个特别玄乎的隐形大佬 —— 暗物质。

你敢信？整个宇宙里能看见的星星、行星，连咱们自己算上，这些普通物质加起来才占 20%，剩下 80% 全是这玩意儿！可它既不发光也不反光，连电磁波都不跟你搭茬，物理学家找了几十年，连它粒子到底多重都没搞明白。不过最近《自然・天文学》上发了篇研究，算是给这事儿指了条明路：咱们可以靠宇宙刚出生 1 亿年时的氢信号，再去月球背面建个观测站，就能分清暗物质是温的还是冷的，离搞懂它的本质可就不远了。

先跟你掰扯下暗物质的温冷之争，关键全在粒子质量。要是暗物质粒子特别轻，轻到比电子还轻 5% 以下，那就是温暗物质。这玩意儿跟揣了弹簧似的，跑得飞快，根本聚不起来小团块，连星系下面的小结构都没法行成；要是粒子重，就是冷暗物质，跟慢悠悠的胖大爷似的，走得慢，容易堆出矮星系、小暗物质晕这种细枝末节的结构。天文学家为啥在乎这个？因为搞准质量，粒子物理学家才能知道该找哪种粒子，比如轴子还是惰性中微子，不然全是瞎猜。

这次做研究的是筑波大学一个叫朴贤培的博士后团队，他们没盯着现在的星系瞎琢磨，反而盯上了宇宙黑暗时代，就是大爆炸刚过 1 亿年那会儿，星星啊星系啊都还没影呢，宇宙里就俩东西：气体和暗物质。为啥选这时候？因为后来的恒星星系太复杂了，模拟起来全是误差，而黑暗时代简单，能算得特别准，没那么多乱七八糟的干扰。他们用计算机模拟发现：那时候的气体云，会被暗物质的引力拉成小团块。这些团块密度比周围高，还会被压缩得升温，而氢原子会发一种 21 厘米的无线电信号，就跟人有指纹似的，这信号就是氢的专属标记，信号强不强，里面就藏着暗物质的秘密。关键是，温暗物质和冷暗物质弄出来的气体团块，信号强度不一样！虽说这差异小得可怜，也就比绝对零度高那么一丁点儿，但确实能测出来。

可这信号难抓得要命！它的频率在 50 兆赫以下，地球这边全是手机信号、广播信号，早把这频段搅得跟菜市场似的；更坑的是地球有电离层，这玩意儿直接把这频率的信号挡在外面，地面上的观测站根本没戏，看都看不见。这时候月球背面就成了天选之地，月球本身能把地球的干扰全挡住，而且月球没大气层、没电离层，是个纯天然的无线电安静区，正好能测这种弱得不行的信号。当然，在月球建观测站不是拍脑袋就能成的，技术和钱都是大麻烦，但现在不少国家都在往前赶。比如日本就有个月读计划，想在月球上装射电天线。虽说难，但大家都觉得，未来几十年内搞定这事还是有戏的。

说穿了，这研究不光是能分清暗物质是温还是冷。要是真能测准，咱们不仅能搞懂暗物质粒子到底多重，还能弄明白宇宙是怎么从一片黑变成星星点亮的，要知道，宇宙黑暗时代的细节，之前一直是块空白，没人说得清。这事儿看着离咱们挺远，但其实已经在往答案走了。说不定再过二三十年，咱们就能指着月球背面的观测站说：看，暗物质那点秘密，就是从那儿解开的。