熱退耦機制，是暗物質起源的主流觀點之一。在宇宙最初高溫的時候，粒子之間碰撞概率很高，此時暗物質與普通粒子可以相互轉換，二者處於熱平衡的狀態。比如，2個暗物質粒子可以轉換成2個普通粒子，反之亦然。
隨著宇宙膨脹，溫度逐漸降低，粒子之間的間隔逐漸變遠。這時，2個暗物質粒子還是可以轉換成2個普通粒子，但2個普通粒子卻不能再轉換成2個暗物質粒子了。因為普通粒子的能量與溫度相關，宇宙變冷了，它們的能量也相應下降了，不能再支撐其與暗物質等比轉化。這就解釋了暗物質數量為何由多變少。另一方面，由於粒子間碰撞的概率降低，這種轉換的機會也少了，所以經過百億年的演變，暗物質數量逐漸固定下來。
劉佳告訴科技日報記者，熱退耦機制要求暗物質的能量必須小於100TeV，但是貝克等人提出的新機制卻與之不同，高能量的暗物質反而會更容易“存活”下來。
事實上，此前關於暗物質的起源學說並非熱退耦機制一枝獨秀，學界還有很多其他觀點。
有學者在熱退耦機制基礎上提出了“改進版”，還有學者提出了冷凍耦合機制（freeze－in）、超輕暗物質的偏移模型等。熱退耦機制的“改進版”觀點認為，暗物質也可能轉換成我們目前認知之外的粒子。也就是說，暗物質粒子不只是一種單一粒子，有可能會細分成更多粒子，它們或許在我們看不見的地方構成了一個與我們所在的世界完全不同的“暗世界”。這樣的世界是否真的存在？科學家為此不斷探索，希望有一天能揭開它的神秘面紗。
探尋蹤跡 科學家多管齊下
“目前來看，人們對於暗物質的認知也許只會受限於想象力。”劉佳告訴科技日報記者，如果想要驗證這些觀點是否正確，最有利的證據還是要真正找到暗物質。 |
