天文學(xué)家們努力了將近80年，企圖搞清彌漫于宇宙的神秘暗物質(zhì)是由什么構(gòu)成的。通過星系的運(yùn)動(dòng)，天文學(xué)家們想到了利用暗物質(zhì)來解釋為什么宇宙的質(zhì)量好像要比可見恒星和星系所占的質(zhì)量大得多。在很大程度上，他們相信暗物質(zhì)是某種奇異的亞原子粒子，在大爆炸的過程中大批量地形成，用任何方法都無法看到，只是由質(zhì)量而產(chǎn)生引力。暗物質(zhì)粒子在很大程度上仍然是理論上的觀念，因?yàn)樘煳膶W(xué)家們從來沒有直接探測(cè)到一個(gè)這樣的粒子。

但是，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡所進(jìn)行的新一輪觀測(cè)，可能發(fā)現(xiàn)了一個(gè)關(guān)鍵的線索，有望搞清暗物質(zhì)到底是什么。發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上的一篇新論文提出：“一個(gè)星系團(tuán)叫做阿貝爾3827（Abell3827），位于距離地球14億光年之處，其中的暗物質(zhì)粒子正在對(duì)一種重力之外的力做出反應(yīng)?！?/p>

實(shí)際上，論文的作者們探測(cè)到的是不同尋常的暗物質(zhì)布局。通常，暗物質(zhì)會(huì)在星系周圍形成一個(gè)巨大的暈輪，我們銀河系的暗物質(zhì)暈就是把我們籠絡(luò)在一起的因素之一：銀河系的旋轉(zhuǎn)非?？?，如果沒有暗物質(zhì)產(chǎn)生的額外引力將其籠絡(luò)在一起，銀河系就會(huì)飛散。但是，對(duì)于這個(gè)星系團(tuán)中的一個(gè)星系來說，暗物質(zhì)暈的中心點(diǎn)偏離了星系本身的中心點(diǎn)，偏離值大約為5，000光年。

就太空而言，這個(gè)距離不算遠(yuǎn)。然而，正如一些理論提出的那樣：如果暗物質(zhì)粒子僅僅受到重力的作用，那么這個(gè)偏離值應(yīng)該是零。

但是，另外一些理論預(yù)測(cè)說：應(yīng)該有另外一種力在起作用。至少幾十年以來，理論學(xué)家們傾向于把一種叫做“弱作用重粒子（WIMPS）”的粒子作為對(duì)暗物質(zhì)構(gòu)成的最佳解釋。這種粒子不僅能夠?qū)σψ龀龇磻?yīng)，還能夠?qū)α硗庖环N相對(duì)較弱的力做出反應(yīng)，這種力類似于所謂的弱核力——一種主要能夠引起放射性衰變的力。

這可能是首個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證明暗物質(zhì)真的是由弱作用重粒子構(gòu)成的。英國(guó)杜倫大學(xué)天體物理學(xué)家理查德·梅西（RichardMassey）說：對(duì)暗物質(zhì)團(tuán)偏離的最佳解釋是，它正在跟阿貝爾3827中心的其他暗物質(zhì)團(tuán)互相穿插而過。暗物質(zhì)團(tuán)之間的摩擦正在迫使梅西觀察的這個(gè)暗物質(zhì)團(tuán)落后于它所在的星系，而這種摩擦是由這種額外的力造成的，然而梅西及同事還不知道這種力是什么。從能否更加容易地被看到這個(gè)角度來說，這種引力之外的力無法使暗物質(zhì)變得更加明朗；但是，從對(duì)暗物質(zhì)本質(zhì)的理解方面來說，這種力使它顯得不那么神秘了。

然而，這種可能性也是有的：正在發(fā)生的只不過是普普通通的情況。例如：如果在可見星系的一側(cè)正在大量地形成恒星，這樣就可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)亮斑，使天文學(xué)家們對(duì)星系中心的估計(jì)出現(xiàn)偏差。或許，附近星系的引力可能會(huì)使這個(gè)可見星系的形狀產(chǎn)生扭曲，也會(huì)使其中心難以確定下來?！罢页鲆粋€(gè)令人信服的替代解釋是很難的?！泵肺髡f，“但是，這是一項(xiàng)令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)此我是格外謹(jǐn)慎的，只是給出了低調(diào)的見解?！?/p>

“通過某種未知的力量，暗物質(zhì)粒子正在使彼此的速度減緩下來，這種觀點(diǎn)對(duì)于該問題來說確實(shí)像是可能性最大的解釋。”美國(guó)國(guó)家航空航天管理局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的暗物質(zhì)專家杰森·羅德斯說，“但是，我們顯然需要更多的證據(jù)?！睘榱双@取更多證據(jù)，天文學(xué)家們正在進(jìn)行研究，對(duì)根據(jù)計(jì)劃要實(shí)施觀測(cè)的其他星系進(jìn)行了新一輪觀測(cè)。

即使最終發(fā)現(xiàn)更多的暗物質(zhì)偏離現(xiàn)象，也不一定能夠確定討論中的暗物質(zhì)粒子的性質(zhì)。即使這些粒子確實(shí)能夠感受到引力以外的某種力量，但是仍然會(huì)難以計(jì)算那種力量的強(qiáng)度，因而也難以進(jìn)一步縮短潛在的候選粒子的列單。

世界上最大的粒子加速器是歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。在理想的情況下，研究大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的粒子物理學(xué)家們將會(huì)在地球上制造出一些暗物質(zhì)粒子，這樣也將會(huì)較為容易地測(cè)定這些粒子的屬性。地面以下的幾個(gè)探測(cè)器專門用來捕捉穿越地球的粒子，或許其中的一個(gè)探測(cè)器將會(huì)“砰”的一聲捕捉到一個(gè)可以說明問題的電子信號(hào)。