【記者林汝娟台北報導】宇宙約八成五的暗物質，究竟是何物？一直是天文物理觀測的重大謎團。台灣大學、西班牙巴斯克大學學者共同發表《暗物質波的量子干涉形成宇宙結構》論文，打破過去觀點，提出暗物質可能是「極輕型粒子」的推論，且理論結構具相當證據性，將影響全球對宇宙物理學的探索方向，此論點也登上最新一期的「《自然物理》（Nature Physics）」雜誌封面故事。

這篇論文由台大物理系博士薛熙于、天文物理所教授闕志鴻，以及西班牙巴斯克大學教授布羅荷斯特共同發表，他們提出相反觀點，認為暗物質其實是「極輕型粒子」，但密度極大，並據此解釋星系核心超重黑洞的形成。

闕志鴻表示，目前的粒子物理學家相信傳統暗物質是「重」粒子，由全球八千位物理學家共同參與、位於日內瓦近郊的「大強子對撞機」就試圖找出「重」粒子，但二○○八年至今，尚無新發現，加上傳統的「重粒子」暗物質觀點，近年飽受質疑，過去曾有「極輕型粒子」研究，卻未進一步探討，因此團隊試著了解。

薛熙于研發出一套獨步全球的超高速高解析度「三維動態數值模擬運算機」，使天文電腦模擬運算時間縮短近百倍，並將空間解析度成功提升二十多倍，再與布羅荷斯特提供的天文觀測資料比較，印證暗物質大多其實是「極輕型粒子」，且暗物質空間分布與觀測到的矮星系結構吻合。

闕志鴻表示，此論文詳細描述Ψ暗物質粒子的特性，包括：波長達一千光年、密度較液態水高一百萬倍、更確定出Ψ暗物質粒子的質量，約為電子的十的負二十八次方倍等。

其中，研究團隊發現的暗物質中，有密度超高的「孤立子」，是具超高密度的物質波。在太陽系裡，「孤立子」密度比液態水高出約一百萬倍，占總宇宙的八成五總重量，且不存在於傳統的暗物質模型，而是否有助黑洞形成，將為研究宇宙的生成提供新方向。

「漂亮的模擬成果，是數百次失敗經驗的累積。」薛熙于說，電腦模擬所有環節，層層相扣，疏忽任何微小細節，都可能讓努力白費。