中微子阐释了星系团与宇宙背景辐射间分歧(2)

　　如果中微子阻碍了星系团形成的过程——当然假若中微子拥有足够大的质量，这种可能性是存在的，那么这种差异便可以解释了。人们认为，在过去的某个时间，宇宙跨过了一个同中微子质量相对应的能量阈：当宇宙在其早期生命中变得非常炎热且密度很大时，中微子应该是一种相对论性粒子，运动速度相当于光速。在这种状态下，出于中微子自身的重力吸引，它们不会集聚在一起。然而，在宇宙冷却且跨过能量阈后，中微子的速度慢了下来，开始以亚光速运动。随后，它们最终开始和宇宙中的其他物质集聚在一起，形成星团。Battye说：“你在宇宙中能看见的星系团数量，是中微子质量的函数。”中微子的质量越大，其对整个宇宙物质密度的贡献就越大。同时，它们在一定程度上抑制了星团形成的过程。

　　Battye及其合作者、英国诺丁汉大学的Adam Moss发现，如果已知3种中微子的质量加起来能达到约0.32电子伏特(误差不超过0.081)，那么人们今天可见的星团数量就能得到解释。此前的推测只是提示，这3种中微子质量的总和必须超过0.06电子伏特。

　　美国伊利诺伊州埃文斯顿西北大学理论物理学家Andre de Gouvea并未参与此项研究。他表示，如此大的总质量令人惊讶并且很有趣，这会带来很多积极的影响。例如，该研究将表明中微子的3种“味”——电子中微子、μ中微子和τ中微子——几乎拥有完全相同的质量，而这的确有些出乎意料。de Gouvea说，这“将会影响我们在理解中微子质量背后隐藏的机制时所采用的方式”。

　　此外，Battye和Moss发现，有证据表明，第四种“惰性”型中微子可能存在。“这个想法非常激动人心。”未参与该研究的麻省理工学院物理学家Joseph Formaggio认为，人们所预料的是3种中微子，第4种中微子正在颠覆书本上的知识——这种物理现象已经超越了人们所谓的标准模型。“3种已知的中微子拥有异乎寻常的能力，可以从1种‘味’转变为另1种‘味’。惰性中微子不能变换‘味’，而且同已经很‘沉默’的其他‘味’相比，它与普通物质间的相互作用更少。”