本文转自：北京邮电大学出版2014年8月4日夜|暗物质就在你身后( 二 ) 本文转自：北京邮电大学出版

我们会不会找错了粒子？“大自然有自己的想法，也许暗物质并不是弱相互作用大质量粒子， ”美国芝加哥大学的安吉拉·奥林托说， “没有证据说那一定是弱相互作用大质量粒子。 ”
这激起了对暗物质其他解释的探求。 “现在是时候探索其他方案了。 ”韩国成均馆大学的暗物质猎人卡斯滕·罗特说。巨型弱相互作用大质量粒子和其他类型的超重暗物质粒子是强有力的竞争者。然而，它们也面临一个沉重的问题：创造这些粒子需要大量的能量——远超创造弱相互作用大质量粒子所需的。事实上，只有在大爆炸之后瞬间温度和密度都极高的暴胀时期才能提供其所需能量。
直到最近，我们仍无法确定暴胀时期是否具有足够的能量。然而，通过综合两台研究宇宙微波背景——大爆炸遗留下的辐射——的望远镜的数据，科学家可以对它的能标给出一个上限。南极的BICEP2射电望远镜和欧空局的普朗克卫星的探测结果表明，暴胀时期具有高达1亿亿亿电子伏特的能量，足以创造出超重暗物质粒子。
在暴胀期间，得益于假想中的粒子——暴胀子，宇宙会经历指数式的膨胀。产生超重暗物质粒子的一种可能便是由暴胀子衰变而成。从理论上讲，一个暴胀子可能会衰变成超重暗物质粒子或其他粒子。
另一种产生机制则类似于在目前的宇宙中发生的事件。今天，真空中充满变化的电磁场。根据爱因斯坦的质能方程，质量和能量是等价的，这些电磁场可以自发地创生出粒子，例如电子和它自身的反物质——正电子。在暴胀时期，剧烈波动的引力场可能也会创造出粒子。由于涉及的能量极为巨大，这些粒子的质量也会非常大。
今天的电磁场产生的电子和正电子会和对方发生湮灭，以能量的形式消失得无影无踪。但是，超重暗物质粒子不会湮灭。只要这些剧烈变化的引力场仍然存在，空间中就不断地产生这些粒子。随着时空的膨胀，这些粒子会成为物质的一部分，扩散到宇宙的各个角落，不过我们依然探测不到它们。那么，怎样才能找到它们呢？

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【本文转自：北京邮电大学出版2014年8月4日夜|暗物质就在你身后】在诞生后的瞬间宇宙发生了急剧膨胀，被称为暴胀。
要想找到答案必须克服重重困难。考虑到宇宙中这些暗物质的量，相比于弱相互作用大质量粒子，这些巨型弱相互作用大质量粒子要少得多。 “做一个简单的计算。当它们的质量很大的时候，就不会非常多。 ”胡珀说， “如果我想要1000克的石头，只会有一块。但是，如果我想要1000克的回形针，就会有很多很多。 ”更重要的是，我们没有办法让一个巨型弱相互作用大质量粒子或其他超重暗物质粒子直接与地球上的检测器发生作用：它们会径直通过普通物质。因此，我们必须依靠间接检测，搜寻它们衰变的产物，例如光子、质子和中微子。这里假设了这些粒子最终会衰变。 “如果它们根本不会衰变的话，我们就会处于困境：它们就在那里，却难以发现它们。 ”奥林托说。
如果它们确实会衰变，我们应当能够探测到有关的产物。超重暗物质粒子的大质量意味着它的衰变产物会具有极高的能量。这是个好消息，因为我们知道如何追踪这些超高速的粒子。事实上，位于南极的冰立方中微子天文台已经开始这方面的工作，并发现了一些有意思的线索。
在过去的几年中，冰立方已观测到了137个能量达到几十万亿电子伏特的中微子以及3个能量高达几千万亿电子伏特的中微子。这3个能量最高的中微子很有趣，因为它们有可能是超重暗物质粒子的衰变产物。