暗物質新候選人「超重重力微子」像砲彈，可從古老晶體中測出蹤跡
作為宇宙中不可見但確切發揮影響力的存在，科學家已提出不少暗物質候選人，比如微中子、大質量弱相互作用粒子。最近有科學家再提出了暗物質的新候選對象：超重重力微子（Superheavy gravitino），並且這種粒子質量非常大，如果它們存在，可以透過現有方法測出蹤跡。
我們的宇宙約由 26.8% 暗物質、68.3% 暗能量與 4% 我們熟知的常規物質所構成 ，與普通物質不同，暗物質不會吸收、反射或發光，它們的存在只透過重力效應顯現。
有關暗物質的基本粒子組成，科學家已經提出不少對象，比如最熱門的大質量弱相互作用粒子（weakly-interacting massive particle，WIMP）、最有希望的暗物質候選人微中子（Neutrino）、為解決 CP 守恆問題而提出的軸子（axion）、打破粒子物理標準模型的惰性微中子（sterile neutrino）、結合廣義相對論與超重力理論的重力微子（gravitino）等。
然而上述目前只有微中子已被探測到（但還不確定與暗物質的關聯），其餘都還是理論上的假想粒子；此外，這些粒子的大前提都是質量非常輕、不透過電磁力或強核力與常規物質互動。
但由馬克斯·普朗克引力物理研究所所長 Hermann Nicolai、華沙大學理論物理學家 Krzysztof Meissner 等人提出的新暗物質候選對象「超重重力微子（Superheavy gravitino）」，不只質量很大，還會透過重力之外的其他力與一般物質相互作用，並且科學家確切描述了追蹤這種粒子的方法。
根據團隊計算，1 個超重重力微子的質量高達 0.02 毫克——比 1 個質子還要重千萬兆倍。由於質量很大，它們在宇宙中的分布相對分散，每 1 萬立方公里大概只有 1 顆超重重力微子，但就能解釋如今的暗物質效應。
如果超重重力微子確實存在，那麼地球本身就是一個天然巨型探測器，能映照出超重重力微子穿過的蛛絲馬跡。我們知道質量很輕的粒子能毫不費力地穿越一般物質，質量很重的粒子其實也可以，只是前者像是漁網捕捉不到的小魚苗，而後者則像一群蚊子擋不住的一顆砲彈。
在過去 45 億年裡，研究人員相信一定有不少超重重力微子穿過地球，它們會留下透過電磁力、強核力與常規物質相互作用後的痕跡，比如岩石中的電離軌道。
雖然超重重力微子的軌跡可能難以和其他粒子的路徑區分，但已知電離輻射會在晶體結構中引起晶格缺陷，Hermann Nicolai 表示，也許我們能從一些已維持數百萬年穩定狀態的古老晶體中，檢測出超重重力微子的行進軌跡。
研究團隊的 2 篇論文分別發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）與《物理評論 D》（Physical Review D）期刊。
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“New Massive Dark Matter” –Earth a 4.5 Billion-Year-Old Paleo-Detector
（首圖來源：NASA）