暗物质粒子形成“王牌碟中碟”的星系圆盘

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新类型的暗物质也许由“暗原子”构成，神秘的暗物质占到宇宙物质成分的大部分，它是一种看不见、不可触摸的物质。暗物质也许能分解为分子和原子，暗原子进一步分解为质子和中子等。科学家普遍相信，暗物质存在于人类的感受能力之外，它占到宇宙物质总和的六分之五。我们感觉不到暗物质的存在，通过暗物质显示的引力效应，我们能够间接发现它的存在。暗物质引力在恒星和星系的运动中发挥了关键作用。

暗物质可能由一种特定的物质粒子构成，除了和宇宙物质的引力发生作用以外，这种粒子不和其它任何形式的力发生作用、或双方的作用力非常微弱，我们几乎探测不到这种微弱的作用力。暗物质粒子不与光子产生任何的相互作用，我们看不到、或触摸不到它的存在，暗物质粒子的相互碰撞十分罕见，科学家目前对它的奇异性知之甚少。

所有的暗物质粒子不一定仅有一种形态，仅有一种特性。科学家设想了一种新型的暗物质粒子，它占到所有暗物质总和的五分之一，这个比例和可见的普通物质在宇宙总物质的占比相几乎同。哈佛大学的研究员安德烈·卡茨认为，没有充足的理由说明，宇宙所有的暗物质粒子只有一种类型。新型暗物质粒子在本质上由重的“暗质子”和轻的“暗电子”构成，它们的相互作用比其它类型的暗物质粒子更为频繁。新型暗物质粒子形成了“暗原子”，“暗质子”和“暗电子”的作用力通过“暗光子”传播。

“暗质子”和“暗电子”之间产生了“暗电磁力”，很像可见的普通物质中质子和电子之间通过光子传播产生的电磁力，原子核和电子的相互作用形成原子，原子和分子组成了我们可以感受和触摸的普通物质，“物质化生存”形成了人类社会生活的基础。如果“暗原子”可能存在，那么通过暗原子的相互作用、或它们之间的化学反应，我们能够建立一门“暗化学”，而可见的常规物质通过原子的相互作用形成了化学反应的基础。

“暗质子”和“暗电子”在相互作用中逐渐失去一部分能量，当暗粒子能量降低到一定的数量级时，暗原子之间可能凝聚成团块，在星系周围形成一个平展的碟形圆盘，而可见的常规物质粒子通过引力作用形成一个碟形的“原行星盘”，从中诞生了行星和恒星。暗物质的碟形圆盘大致上为球形，它们在星系周围形成了“晕圈”、或“暗物质晕”。暗物质的碟状圆盘和可见常规物质的碟状圆盘产生了重合。形成“碟中碟”的圆盘结构。

科学家引入暗物质的圆盘结构概念，这意味着星系拥有两个圆盘结构、或双重圆盘，一个明的圆盘由常规物质的原子组成；另一个暗的圆盘由暗物质的原子组成。在“双重结构”圆盘概念的基础上，卡茨带领的科学团队构想了一种暗物质占主导地位的星系双重圆盘的模型。加州理工学院的理论物理学家肖恩·卡罗尔发表了“局外人”的评价，暗物质主导的双重圆盘概念十分新颖，科学团队的构想开创了“暗物质物理学”的新领域，暗物质结构也许非常复杂、生动有趣，可能像普通物质物理学所显示的那样。

卡罗尔和他的同事早些时候提出了“暗物质粒子电磁力”的概念，存在一种暗物质电磁力的可能，暗电磁作用也许非常像常规物质的电磁力在长距离中的表现，暗物质电磁力同样是一种长程力，暗物质粒子同样有正电荷和负电荷之分。卡茨团队的暗物质结构模型包含了辐射概念，按照“暗辐射”的模型，他们能够推测“暗磁场”和其它一些有趣的物理现象。可能存在更多种类的暗物质粒子，这需要进一步的研究。在卡茨团队构建的模型中，只有一种类型的暗物质粒子形成了“暗原子”和“暗化学”的世界。

暗物质原子构成了碟状圆盘，暗圆盘对恒星和星系的引力作用可能被太空探测器发现，欧洲航天局的盖亚太空天文台预计在今年10月发射升空，绘制银河系大约10亿颗恒星的“谱图”是盖亚天文台的主要使命。哈佛大学的卡茨满怀信心地认为，盖亚天文台可能第一次探测到暗物质构成的碟状圆盘，暗物质的形成过程比常规物质要慢得多，地球、太阳和其它大质量天体很容易遭受暗物质粒子的影响，太阳捕获的暗物质粒子发生了湮灭现象，从中产生了中微子流，当中微子流抵达地球时，通过南极的“冰立方”天文观测台，科学家可能捕获它们的踪迹。

卡茨团队有一个更大胆的推测，除了“暗质子”和“暗电子”之外，也许存在暗物质的反粒子，“暗反电子”对应“暗电子”，“暗反质子”对应“暗质子”等，当暗物质粒子和暗物质反粒子发生碰撞时可能释放伽玛射线，它是宇宙中最高能量的一种射线，通过高能望远镜可能发现它们。暗原子也许形成了暗等离子体构成的气体云，从气体云产生的波纹也许影响了早期宇宙的形成，在目前大尺度的宇宙可能发现气体云的波纹产生影响的痕迹。

新型的暗物质粒子拥有力和磁场的特征，这对理论物理学家开发新的物理学模型有特别重要的意义。物理学领域充满了奇妙性，就像一个空间宽阔的“运动场”。天体物理学最困难的部分在于正确地确定暗物质的演变，暗物质粒子在演变过程中也许形成了簇团形式，其中包括一个隐形的碟状圆盘。对可见的常规物质世界而言，电磁场特性是一个非常艰难的研究课题，暗物质电磁场的概念更是“深不可测”的研究领域，可见物质电磁场和暗物质电磁场可能形成了“混合场”，物理学和天体物理学的研究将变得更为“扑所迷离”，“混合场”是一个艰难而有趣的物理问题。