流星可能会帮助天文学家设计一种新的方法来定位暗物质——迄今为止，只有通过它们对自然界的影响才能发现这些神秘且不可见的粒子。

暗物质是普通物质的五倍，约占宇宙总质量的85%，约占宇宙总质量和能量的四分之一(26.8%)。人类无法直接探测到这些难以捉摸的粒子，因为暗物质不发光，因此科学家们使用哈勃太空望远镜或美国宇航局即将推出的南希格雷斯罗马太空望远镜等强大的仪器来见证它对星系和其他遥远星团的影响。

现在，根据俄亥俄州立大学研究人员领导的一项研究，地面雷达系统可用于帮助搜索。

该研究的合著者、俄亥俄州立大学物理学和天文学教授约翰·比科姆说，虽然科学家通常只寻找质量较小的暗物质微小粒子，但这项新研究的目标是通过帮助改善搜索表征宏观暗物质：可能无法到达传统地面探测器的大质量粒子。

“暗物质如此难以探测的原因之一可能是因为粒子太大了，”Beacom说。“如果暗物质质量很小，那么粒子很常见，但如果质量很大，那么粒子就很少见。”

尽管这些粒子无法被触摸或看到，但可以通过其对其他天体现象(如恒星或黑洞)的引力效应来感知暗物质。

Beacom说，虽然它对其他自然系统的影响不容易分类，但花时间更多地了解暗物质为科学家们了解宇宙的大小、形状和未来开辟了新途径。这样的检测还可以揭示这些粒子的质量——根据它们的大小，它们会对星系的形成和结构产生巨大的影响。

该研究目前发表在开放获取的预印本服务器arXiv上。

使这项研究如此新颖的原因在于，科学家们应用了与追踪流星划过天空时相同的技术。当穿过地球大气层时，流星和暗物质粒子都会产生电离沉积物——一种留下自由电子、能够导电的原子的辐射形式。雷达释放的电磁波从自由电子反弹，表明存在超凡脱俗的物质，然后可以用来区分暗物质和流星。这样一来，整个星球的大气层就可以变成一个高效的大型粒子探测器。

尽管几十年来科学家们一直在使用这种流星搜寻方法，但比康表示，他很惊讶没有人使用这些系统或之前收集的数据来寻找暗物质。

该研究最重要的结论之一是该团队的新方法如何补充其他对暗物质的宇宙学搜索，因为他们的系统提供了许多其他技术所缺乏的准确性和灵敏度。

“目前的宇宙学技术非常敏感，但他们没有办法检查自己的工作，”Beacom说。“这是一种全新的技术，所以如果科学家们不确定他们检测到了什么，可以用雷达技术详细检查来自宇宙学的信号。”

合著者是俄亥俄州立大学的PawanDhakal、StevenProhira和ChristopherCappiello，以及科罗拉多大学博尔德分校的ScottPalo和JohnMarino。