我国科研团队通过多期、多尺度观测数据的交叉验证,首次给出了对“S8冲突”具有统计显著性的解释方案,揭示了暗物质和中微子之间存在微弱相互作用这一突破。这种微弱相互作用能有效抑制宇宙小尺度结构的形成,从而调和了早期和晚期宇宙观测数据的不一致性。这项研究是由中国科学院紫金山天文台联合多家科研机构共同完成的。通过把来自阿塔卡马宇宙学望远镜的高精度早期宇宙数据和暗能量巡天项目提供的晚期宇宙弱引力透镜观测结果进行系统分析,研究团队得出结论:暗物质与中微子之间可能存在超越引力范畴的微弱相互作用。这种相互作用能够有效调和早期和晚期宇宙观测数据之间的矛盾。如果这个假设成立,它能抑制宇宙小尺度结构的形成速率,从而让早期和晚期的结构生长参数S8趋于一致。这个发现不仅给现有宇宙学理论体系提供了新的支持,而且也为探索超越标准模型的新物理打开了一扇窗户。尽管这个发现目前还处于统计证据阶段,没有达到粒子物理领域通常要求的5σ发现标准,但它已经为后续深入研究指明了方向。在即将投入运行的更高精度观测设备中包括中国空间站巡天望远镜和欧洲欧几里得卫星等设备中可以进一步积累数据并提升检验精度。中国空间站和欧洲欧几里得卫星等即将投入运行的更高精度观测设备将会给后续研究提供更多帮助。 宇宙中约85%的物质由暗物质构成,然而人们对它的微观性质仍然知之甚少。近年来,在基于微波背景辐射测算出的物质聚集程度显著高于通过星系分布与引力透镜直接观测得到的结果这种情况下,“S8冲突”这个难题变得越来越突出。如果这个矛盾得不到合理解释,可能会动摇现有宇宙学理论体系的根基。 尽管现在还没达到粒子物理领域通常要求的5σ发现标准,但这个研究已经给未来深入研究指明了方向。接下来科研团队会结合中国空间站巡天望远镜、欧洲欧几里得卫星等即将投入运行的更高精度观测设备进一步积累数据并提升检验精度。