现在理论上预测的暗物质粒子有多少种？它们各自的性质和探测它们的方式会有什么不同？

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现在理论上预测的暗物质粒子有多少种？它们各自的性质和探测它们的方式会有什么不同？
作者：一点资讯

Q8612

想把这个问题引过来 暗物质的基本结构是什么？组成暗物质的粒子也遵循四大基本力吗？
有多少种暂且卖个关子，今天给大家准备了一场免费live，会聊到这个问题。下午2点钟解读「悟空」暗物质粒子新发现，欢迎来。
这里我想讲讲热门候选“具有弱相互作用的大质量粒子”是怎么来的。
人们一直都想找到暗物质。
但是要怎么找呢？显然不能像无头苍蝇一样到处乱撞，那样成功的概率最低。我们可以要从天文观测中去寻找线索。
刑侦人员破案的时候，往往会根据现有线索为罪犯进行“画像”。
同样的，根据天文观测结果，人们获得了两个关于暗物质的重要线索，为暗物质进行了“画像”。
其一跟宇宙的大尺度结构相关。
宇宙中星系形成的大尺度结构长这样（图片来源于网络）
大尺度结构的演化模式跟暗物质的速度这一属性相关，如果暗物质运动很快（快到接近光速），那么它们形成的结构应该是早期大、今天小（碎裂模式）；反之则是早期小、今天大（增长）。
观测结果告诉我们，宇宙结构是由小到大增长的，说明暗物质的速度应该比较小，称作“冷”暗物质。这一般意味着暗物质会比较重，才不容易获得大的速度。
其二跟暗物质的丰度有关。丰度就是暗物质在宇宙中的占比。
我们知道宇宙始于大爆炸，从高温高密的状态逐渐膨胀冷却至今天的状态。
大爆炸后的宇宙（图片出处见水印）
在早期宇宙的高温高密条件下，发生着丰富的物理过程，其中之一就是粒子和反粒子的湮灭以及产生。这样的过程频繁地发生着，直到宇宙膨胀冷却至某个特定时刻，粒子和反粒子由于碰撞率变低而碰不到一块儿，这个过程停止，剩下的粒子和反粒子也将遗留下来。
湮灭和产生过程何时停止呢？这个时刻取决于湮灭概率（术语叫截面），即粒子之间的相互作用强度。而这个停止时刻又将决定剩下的粒子多少。
假设暗物质粒子及其反粒子在早期宇宙中经历了类似这样的过程，那么根据今天剩余的暗物质丰度，我们可以反推得到暗物质的湮灭概率，恰好在弱相互作用的水平。
子弹星系团，是宇宙中一大一小两个星系团相撞后留下的混合体。上面的图像是综合利用了哈勃太空望远镜、钱德拉X射线天文台和大麦哲伦望远镜所收集的数据合成的。其中，红色部分代表了由两个星系团相撞而产生的高温气体所辐射的X射线，蓝色则代表了分布在两侧的暗物质。（图：NASA等）
这也可以解释为什么我们不能直接看到暗物质：因为它们的相互作用本来就很弱！
根据这些结果，我们便可以勾勒出暗物质极有可能的模样：一种具有弱相互作用的大质量粒子。


作者：袁强（中国科学院紫金山天文台）
出品：科学大院
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物理狗，还在了解中，回答不了，查完文献来答