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Universe 特刊征稿 “探索暗物质新范式:模糊暗物质与超轻轴子”

已有 179 次阅读 2026-4-13 12:01 |个人分类:特刊征稿|系统分类:博客资讯

宇宙学需要一个新的统一理论框架,以描述高红移与低红移下的热辐射现象,以及大尺度与小尺度上的结构形成。这一框架很可能根植于基础物理学的某些范式变革。当前CDM宇宙学标准模型中的部分参数值,在低红移与高红移数据的对比中呈现出显著张力。例如,基于宇宙微波背景 (包括强度、偏振、弱引力透镜效应以及通过Sunyaev–Zeldovich效应识别星系团) 的观测与CDM模拟,以及物质关联中重子声学振荡信号的测量,所提取的哈勃常数值,与基于宇宙距离阶梯独立校准的标准烛光低红移光度距离-红移数据的多种CDM拟合结果之间,偏差超过五个标准差。此外,从高红移数据中通过CDM模型提取的参数通常给出显著高于本地普查所得的重子密度,以及高于通过类星体光谱中冈恩–彼得森槽直接探测到的星系际介质再电离起始红移值。与此同时,CDM在结构形成模拟与观测之间也存在矛盾:在低表面亮度矮星系中心区域的暗物质分布特征、中心星系周围典型卫星星系数量、星系形态以及星系形成起始时间等方面,模拟与观测结果均不一致。

为应对这些挑战,多种超越标准模型的理论方案被提出。其中,模糊暗物质 (FDM) 范式以其独特的量子特性,成为极具潜力的候选者。该范式假定,超轻但高度非相对论性的标量玻色子在自引力主导下形成集体量子态 (孤立或凝聚的颗粒,遵循薛定谔–泊松量子动力学)。这些量子态在大尺度上复现了CDM的成功预言,并在小尺度上比大质量冷暗物质粒子更匹配观测到的结构。如果可见物质与辐射不仅其相互作用可用杨–米尔斯理论描述 (如粒子物理标准模型),而且其 (非微扰的) 本质起源也基于该理论,那么这些超轻玻色子可被自然地归因于轴反常 (轴子),且必然以多种形态存在。最终,通过轴子颗粒的非连续宇宙去渗透过程,暗物质与暗能量密度将发生演化。

Universe 邀请了来自德国海德堡大学的Ralf Hofmann博士创建特刊Fuzzy Dark Matter Paradigm and Ultralight Axions。本期特刊诚邀相关学者投稿,内容可涵盖从亚星系至宇宙大尺度的Schrödinger–Poisson模拟研究,以及在FDM框架下的天体物理与宇宙学数据分析。我们欢迎您的投稿,共同检验这一潜在的暗物质范式变革。

         

投稿截止日期:2026年11月30日

      

  • 客座编辑

Ralf Hofmann 博士

Ralf Hofmann是德国海德堡大学编外讲师,主要深耕理论高能物理、宇宙学与天体物理领域。他于1999年获得图宾根大学理论物理博士学位,2004年在海德堡大学获得特许任教资格。他曾在全球多所顶尖学术机构担任重要职位,包括美国明尼苏达大学、维尔纳-海森堡研究所、法国国家科学研究中心及卡尔斯鲁厄理工学院等。作为国际科学界活跃且具影响力的学者,他著有专著《量子Yang-Mills理论的热力学:理论与应用》(2012年第一版、2016年第二版),在期刊Nature Physics发表关于宇宙微波背景异常的前瞻性文章,累计发表同行评审论文超95篇,研究成果被广泛引用。其学术领导力体现在组织国际学术会议、担任20余种顶尖期刊审稿人以及指导研究生课题等方面。凭借数十年在量子场论、Yang-Mills热力学与宇宙学研究中的卓越贡献,他已成为该领域备受尊崇的跨学科学者,为推动人类对基础物理规律与宇宙演化过程的认知作出了重要贡献。

研究领域:量子色动力学的非微扰方法现象学;宇宙学;Yang-Mills理论及量子力学基础。

      

了解更多特刊信息:https://www.mdpi.com/journal/universe/special_issues/DCW27POB8U

          

  • Universe 期刊介绍

主编:Lorenzo Iorio, Ministero dell' Istruzione e del Merito, Italy

期刊涵盖宇宙学、引力、场论、量子力学基础、核物理与粒子物理、天体物理与天文学以及空间科学等研究领域。自2015年创刊以来,被SCIE (Web of Science)、Scopus、ADS等多个权威数据库收录。

2024 Impact Factor:2.6

2024 CiteScore:5.2

Time to First Decision:21.8 Days

Acceptance to Publication:3.6 Days

期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/universe

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