據(jù)報道，科學家近日發(fā)現(xiàn)了一個探索宇宙粒子的新途徑，通過黑洞的引力波輻射揭開宇宙亞原子粒子的奧秘。在此之前，粒子物理學家希望通過位于瑞士日內(nèi)瓦的歐洲核子研究中心大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)被喻為“上帝粒子”的希格斯玻色子。維也納科技大學的研究人員為此提供了一個新的概念模型，發(fā)現(xiàn)具有極端引力環(huán)境的黑洞可能聚集一種目前還處于假想中的亞原子粒子，其被粒子物理學家稱為軸子。

　　參與本項研究的科學家為加布里埃拉·莫卡努、丹尼爾·格呂米耶，他們認為雖然目前還沒有證據(jù)顯示“軸子”真實存在的證據(jù)，但該亞原子粒子被認為是很可能存在，而我們可通過黑洞來“獵取”軸子。在量子力學的神奇世界中，粒子被認為是不僅具有傳統(tǒng)意義上粒子的屬性，也具有波的特點。更大質(zhì)量的粒子，比如質(zhì)子，對應的則為較短的波;而質(zhì)量較輕的粒子，比如光子，則具有更長的波長。由于粒子物理學家假想中的“軸子”質(zhì)量非常輕，因此該亞原子粒子的波長就相對較長。

　　通常情況下，黑洞具有強大的引力場，任何物體靠近黑洞的引力作用范圍，都是“單程之旅”，就如宇宙飛船、亞原子粒子、光等等都逃不出黑洞的引力場。當物體墜入黑洞被引力拖入黑洞后，將經(jīng)歷極端條件下質(zhì)能轉(zhuǎn)換，因此這些物體永遠不會再次出現(xiàn)在我們目前已知的宇宙中。但是一些粒子在黑洞附近卻有著不一般的行為。就如一個電子在中性氫原子內(nèi)部繞著質(zhì)子運動，“軸子”可能在黑洞周圍的軌道上被創(chuàng)建出來。

　　科學家發(fā)現(xiàn)假想中的“軸子”亞原子粒子具有的波長很長，甚至可達到幾公里，因此它們能穩(wěn)定在類似原子的軌道上。關(guān)鍵的區(qū)別是，除了在波長不同外，電子圍繞著原子核運行依靠的是電磁力，但“軸子”卻是依靠引力，而且電子則作為“輕子”量子大家族的一部分。“輕子”也受到一些非常嚴格的量子定律約束，比如不可能存在兩個輕子同時占據(jù)相同的軌道位置，它們以正反粒子形式出現(xiàn)。

　　另一方面，“軸子”為低溫玻色子的凝聚態(tài)，在量子理論框架下比“輕子”更加靈活，無數(shù)個玻色子可以在同一時間以相同的狀態(tài)出現(xiàn)，它們就像是一個大型玻色子聚會。科學家加布里埃拉·莫卡努與丹尼爾·格呂米耶目前已經(jīng)將這個想法提升到一個新的水平上，即在黑洞邊緣上體現(xiàn)。通過計算發(fā)現(xiàn)應該存在大量的“軸子”存在與黑洞周圍的時空中，形成一團酷似云團的“玻色子云”，就如同一群蜜蜂聚集在蜂箱周圍。

　　雖然個別“軸子”攜帶的質(zhì)量接近于零，但如果存在趨于無窮的“軸子”或者有著較高的數(shù)量級，那么其質(zhì)量體現(xiàn)就非?？捎^了。事實上，科學家們認為“軸子”可能是一種神秘的暗物質(zhì)粒子，宇宙中大量的“軸子”攜帶了至少一部分的質(zhì)量，并以暗物質(zhì)形式存在著。然而，黑洞可能被巨大的“軸子”云包圍著，那么我們能從中得到哪些信息呢?

　　對此，丹尼爾·格呂米耶認為：“籠罩在黑洞周圍的軸子云，如同一團松散的沙子，如果其中一粒沙子滑落或者受到外來的某種作用力觸發(fā)，這團玻色云就會突然崩潰。”

　　玻色云很有可能攜帶著一定的質(zhì)量，發(fā)生崩潰時就會發(fā)生被科學家稱為“凝聚體爆發(fā)”現(xiàn)象，并釋放出巨大的能量，使得時空結(jié)構(gòu)出現(xiàn)漣漪。這種漣漪則被稱為引力波，或許我們可以在2016年之前觀察到該現(xiàn)象。