新研究提示，地球的高层大气可能蕴藏着宇宙缺失的一部分

神秘的暗物质可能像波浪一样席卷我们的星球。新的理论研究表明，如果确实如此，它可能会在地球大气层中产生泄露秘密的无线电波。

地球可能正在游过暗物质的海洋，而看不见的海洋中的波浪拍打着我们星球的高层大气，可能会产生可检测到的无线电波，使我们最终能够找到宇宙中这种难以捉摸的组成部分。新的理论研究。

大量的天体物理学和宇宙学证据表明暗物质的存在，从某些星系难以解释的旋转曲线到宇宙中最大结构的生长。用替代的引力公式来解释各种各样的观测结果的尝试都失败了，因此绝大多数天文学家认为暗物质是某种未知形式的物质，很少与光或正常物质相互作用。

但这是一个非常广泛的想法，包含很多可能性。暗物质可能由大质量粒子组成，但对此类粒子的搜索基本上一无所获。因此，一个有趣的替代方案是，暗物质异常轻，要么以被称为“轴子”的理论粒子的形式，要么以携带少量质量的奇特光子形式。

由于具有令人难以置信的亮度（比已知最轻粒子轻数百万倍），暗物质可能会以非常奇怪的方式发挥作用。特别是，暗物质不会以单个点状子弹的形式出现，而是表现得更像在宇宙中晃动的大波浪。

在预印本服务器 arXiv 上发布的最近研究中，物理学家探索了并非完全黑暗的超轻暗物质模型，使其与正常物质的相互作用极少。大多数时候，这些相互作用几乎没有被记录下来，没有产生任何可检测到的结果。但在极少数情况下，暗物质和正常物质相互作用足以产生大量的无线电波。

相关：新研究表明，我们的宇宙中可能存在一个原子无法形成的“暗镜”宇宙

当暗物质遇到等离子体并且暗物质波的频率与等离子体波的频率一致时，就会发生这种情况。该团队的模型表明，当这种情况发生时，就会发生共振，放大相互作用并产生无线电波形式的辐射。

宇宙对等离子体并不陌生——所有恒星都以星风的形式向太空喷射等离子体——因此理论家们已经探索了由于暗物质与日冕或星际介质等环境相互作用而产生的无线电波。但在这项新研究中，科学家们发现了一个离地球更近的相互作用点：我们星球的电离层。

地球的电离层是上层大气的薄而热的层，它由松散的电离（带电）粒子集合（等离子体）组成。它自然会有波在其中晃动，研究人员发现这些波可以与可能正在冲刷地球的假想暗物质波相互作用。

这种相互作用产生的无线电波几乎无法被检测到。但研究人员发现，通过使用精心调谐的无线电天线在一年的时间里搜索特定频率的无线电波，他们也许能够探测到这些电波。

这个想法特别有前途，因为地球电离层比其他暗物质产生的无线电波来源具有多种优势。其一，电离层自然地反射来自更深空间的许多无线电波，使其相对缺乏污染信号。其次，电离层就在我们上方，很容易进入，并且已经成为持续监测和研究的主题。

这是一个长远的目标。这种形式的暗物质是高度理论化的，需要数年甚至数十年的时间才能完善搜索这些无线电波的观测技术。但如果它有效，它将成为一座金矿，使我们能够在我们的宇宙门口研究宇宙中最神秘的元素之一。