数十亿个看不见的“暗物质”粒子可能正在穿过你的身体，无痕地穿过原子之间的空间。根据传统观点，这些粒子在冬季应该稍微少一些，并在6月1日左右达到峰值。但一项新的研究表明，这种计算是完全错误的；真正的峰值是在三月初。
暗物质被认为构成了宇宙总质量和能量的近27%，但其本质仍然是一个谜。物理学家最好的猜测之一是，被称为WIMP（弱相互作用大质量粒子）的理论粒子构成了这种物质，但WIMP至今仍未被探测到。无论暗物质是什么，它似乎都会聚集成称为晕的大型云团，吞噬星系，包括我们自己的银河系。当太阳系在星系周围进行有规律的运动时，它会穿过这个晕，导致暗物质像稳定的“风”一样轰击太阳和行星，就像苍蝇撞击快速行驶的汽车的挡风玻璃一样。然而，地球也在围绕太阳旋转。天体物理学家假设，当地球逆着暗物质风的方向移动时（这恰好发生在夏季），我们应该看到暗物质粒子增加几个百分点，而当地球在冬季顺潮汐移动时，则会相应减少。
但这种普遍接受的观点可能是错误的。新的研究表明，这种模式将受到太阳引力效应的强烈影响，而太阳引力效应迄今为止一直被认为微不足道。“当WIMP流过太阳系时，太阳的引力会改变它们的个体轨迹，改变它们的方向和速度，”普林斯顿大学的塞缪尔·李说，他是新论文的合著者，该论文于1月3日发表在《物理评论快报》上。“令我们惊讶的是，我们发现这种影响可能非常剧烈。” 这种引力还可能导致暗物质粒子的密度变化几个百分点，并应将季节性峰值提前三个月左右。“考虑这两种影响都很重要，”李说。
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太阳对暗物质的引力被称为引力聚焦，因为太阳就像一个透镜，将WIMP的路径聚焦到它那里。这种现象取决于WIMP粒子的能量和速度：快速移动的WIMP受到的影响较小，因为它们穿过太阳系的速度太快，太阳的拉力不会产生太大影响。然而，太阳可能会更大程度地转移能量较低、移动较慢的WIMP的路径。“总的结果是，信号速率最大值的日期从典型的6月1日移开，并向3月1日移动，”李说。
暗物质的季节性影响可能会影响旨在直接探测暗物质粒子的实验。这些实验旨在捕捉到难以捉摸的WIMP与正常物质粒子发生罕见碰撞的行为。区分真WIMP和模仿它们的普通粒子的一种明显方法是在一年中的某个时间比另一个时间找到更多的WIMP。考虑到引力聚焦可能对于识别真正的暗物质信号至关重要——只有真正的WIMP才会在每年三月左右达到峰值。“有很多实验和许多相关情况，在这种情况下，这种效应可能非常重要，”斯坦福大学的理论物理学家彼得·格雷厄姆说，他没有参与这项研究。“我认为这是一项伟大的工作，它显着增强了我们对直接探测实验中暗物质信号的理解。”
许多项目正在逼近WIMP和其他暗物质候选粒子，应该能够在十年或更短的时间内找到它们——或有效地排除它们。一项有争议的实验，DAMA/LIBRA（用于稀有过程的DArk MAtter/大型碘化钠体），在意大利国家核物理研究所（INFN）的格兰萨索国家实验室进行，于2008年声称它探测到了WIMP，并且在5月份看到的WIMP比一年中的其他时间都多。许多物理学家怀疑这一发现，尤其因为其结果与其他探测器的零结果相冲突。李和他的合作者指出，DAMA/LIBRA的结果确实与他们关于暗物质峰值应该从6月偏移到3月的预测相符。“情况有点不明朗，”李说。“使用引力聚焦这个角度作为第二次检查将有助于我们知道这些事件是否来自暗物质。未来的实验肯定应该能够利用这种效应作为第二次检查。”