科學(xué)家已有確鑿證據(jù)證明暗物質(zhì)的確存在，但它是“何方神圣”一直是未解之謎。有理論認(rèn)為，暗物質(zhì)可能是一種名為軸子的粒子，對(duì)現(xiàn)有的引力波天文臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，或許就可以發(fā)現(xiàn)這些粒子的“芳蹤”。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)18日?qǐng)?bào)道，暗物質(zhì)通過(guò)它對(duì)大型天體的影響而彰顯其存在。觀測(cè)結(jié)果表明，普通物質(zhì)僅占宇宙總能量的5%左右，而暗物質(zhì)占宇宙總能量的22%左右。盡管如此，暗物質(zhì)的“廬山真面目”一直未被揭示。

有些理論稱，暗物質(zhì)是一種弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMP），但盡管科學(xué)家付出諸多努力，包括動(dòng)用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC），WIMP仍“芳蹤難覓”。

因此，科學(xué)家將目光投向了軸子。日本東京大學(xué)物理系助理教授道村祐太說(shuō)：“我們假設(shè)軸子非常輕，幾乎不與我們熟悉的物質(zhì)相互作用，它被認(rèn)為是很好的暗物質(zhì)候選粒子，而且，其質(zhì)量或許小于電子。”

東京大學(xué)宇宙射線研究所的研究生長(zhǎng)野寇吉解釋說(shuō)：“我們的模型表明，軸子暗物質(zhì)可以調(diào)節(jié)光的偏振——電磁波振蕩的方向。如果光在由兩個(gè)彼此獨(dú)立的平行鏡組成的光學(xué)腔中來(lái)回多次反射，這種偏振調(diào)制會(huì)得到增強(qiáng)，而這類(lèi)空腔最著名的例子是引力波天文臺(tái)的長(zhǎng)隧道臂。”

研究人員稱，鑒于其他觀測(cè)軸子的理論方法需要用到極強(qiáng)的磁場(chǎng)，而這是一筆不菲的開(kāi)支。因此，可對(duì)現(xiàn)有引力波天文臺(tái)，比如美國(guó)的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）以及日本的神岡引力波探測(cè)設(shè)施（KAGRA）進(jìn)行改造，在不損害其現(xiàn)有功能的情況下，讓其“一物兩用”，搜尋軸子。

道村祐太說(shuō)：“我們可以在引力波探測(cè)器的光電二極管傳感器前增加一些偏振光學(xué)元件來(lái)尋找軸子，接下來(lái)，我希望可以把光學(xué)元件用于KAGRA上，看看究竟會(huì)發(fā)生什么。”

當(dāng)然，研究人員也強(qiáng)調(diào)，對(duì)引力波設(shè)備的這種升級(jí)不會(huì)降低它們的靈敏度，也不會(huì)影響其實(shí)現(xiàn)終極使命——探尋到引力波。