計算機模擬的早期宇宙大尺度（大約5000萬光年以上）光源分佈。Andrew Pontzen / Fabio Governato
自從科學家發現星系的自轉速度太快，不符合人們的估計以來，“暗物質”三個字便逐漸進入了公眾的視野。有人認為是引力理論不完善，但更多的人認為，宇宙中一定有某種看不見摸不著的東西，為星系提供了額外的質量，才能維持它的高速自轉，否則星系就散架了。
為了尋找這種看不見摸不著的東西，科學家可謂絞盡了腦汁。這種東西不會和光子發生相互作用，因此我們看不著。但它一定會產生引力，會影響常規物質的運動方式。人們渴望找到這樣一種暗物質，以期解釋宇宙呈現在我們眼中的異常。
有的科學家認為，暗物質是由一種弱相互作用大質量粒子組成的。但這些看法有非常明顯的短板。因為這樣的大質量粒子必定會對宇宙中的星系結構產生影響，形成一種小尺度星系蛛網結構。而這種結構至今為止還沒有人看到。於是有的科學家轉而探尋另一種可能，假設暗物質是一種超輕粒子。
超輕粒子理論中的一些版本認為，暗物質是由一種質量只有電子1/10^28（10的28次方）的粒子組成的。這些粒子因為質量極小，其行為在一定程度上更像是波。
暗物質在宇宙質能總和中的佔比大約有1/4，因此假如暗物質是一種超輕粒子，那麼它們的數量應該是極多的。它們的狀態也一定是獨特的，這種狀態大約與所謂的“玻色-愛因斯坦凝聚態”相近。粒子在這種狀態下，通常是超低溫的，且會大批聚集在一起，其行為就像是一個整體，像是一個巨大的單一粒子。雖然單個暗物質粒子不會與光相互作用，但是在大尺度上，暗物質粒子團塊產生的場，會使光發生偏振。
持這個觀點的科學家認為，受暗物質團塊影響而產生的偏振效應，其最小可感範圍的直徑大約是325光年。場的振盪速度，取決於超輕暗物質粒子的質量，因此假如科學家能夠發現這種效應，就能夠測出暗物質的質量。
這真是一種似乎很合理的設想，我們只要在足夠大的範圍內，觀測到宇宙星光中存在這種振盪，就可以說我們發現了暗物質存在的證據。
但是事實卻讓科學家又一次失望了。
最近一些科學家在“甚長基線望遠鏡陣列”的觀測數據庫中，分析了一組活躍星系及其噴流產生的輻射。在分析了20年的數據量後，科學家發現了很多疑似的振盪現象，但沒有一種符合預期。這些振盪中的大多與活躍星系核的脈衝有關，幾乎沒有規律可言；而來自超輕暗物質粒子的振盪應當是規律性的。
科學家最終也未能在數據中找到任何與超輕暗物質粒子有關的跡象，至少沒能找到那些可以解釋宇宙缺乏小尺度星系蛛網結構的理論所預言的那種。
尋找暗物質是一個非常艱鉅的任務。也許我們最終會找到它，但也許我們始終會徒勞無功。目前科學家唯一可以確定的，是它不屬於任何已知粒子，甚至於無法歸入現有的粒子物理學。正如相關研究者，俄羅斯科學院原子核研究所的Sergey Troitsky所說，假設一種粒子沒有質量，不與外界發生任何其他類型的相互作用，只會產生引力，是容易的；但要求證，情況可就不一樣了。
參考：
Constraining the photon coupling of ultra-light dark-matter axion-like particles by polarization variations of parsec-scale jets in active galaxies
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2019/02/059/meta
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