陈学雷：出人意料的宇宙黎明之冷(6)

但是，我们通过对宇宙微波背景辐射的观测已经知道，暗物质与普通物质之间的相互作用是非常微弱的，那么这个模型怎样才能避开这种观测限制呢？ Barkana设想，暗物质粒子与普通物质粒子之间的相互作用与它们之间的相对速度有关，相对速度越低，相互作用越强。

这样，宇宙大爆炸时期，气体温度高，原子运动速度快，相互作用就比较微弱。而到了宇宙黑暗时代，气体温度降低了，这种相互作用就强了，这样就可以冷却气体而又不违反之前的观测限制。但是，这种相互作用究竟是什么？这仍然是一个有待解决的理论问题。无论如何，如果这一机制是正确的话，黑暗时代也会有更强的吸收谱。因此这个理论在原则上是可证伪的，尽管观测黑暗时代更为困难。

有没有可能是EDGES实验测错了呢？这种可能性也是存在的。EDGES实验使用了多个不同实验装置、两种不同的数据处理流程、不同时间收到的数据，发现其中都有这一信号，增加了这一实验的可信度。但是如前所述，由于信号非常微弱，影响因素很多，仍然存在着实验出错的可能性，比如，加州伯克利大学的Aaron Parsons教授就指出，如果在实验数据处理中使用的天空模型和天线响应模型不准确，有可能会对测量结果产生影响。因此，这一结果也有待其它实验的检验。

目前，世界上也有一些其它的类似实验，主要包括美国-墨西哥-南非的SCI-HI实验（近来改名为PRIZM实验），印度的SARAS-2实验等。此外，地面的这些实验，尽管都选择了人迹罕至、电磁环境优良的实验地点，但在一定程度上仍受到人为电磁干扰的影响，并且也会受到地球电离层吸收、折射的影响。如果能在太空进行观测，特别是利用月球遮挡来自地球的电磁干扰，将大大提升实验的灵敏度和可靠性。美国为此提出了DARE实验。包括笔者在内的我国科学家团队也在研究利用绕月卫星进行这种实验。这些后续的实验将进一步检验这一观测的可信度，并使我们更好地了解宇宙黎明时代。也许宇宙为我们的理论家们准备了一个Big Surprise，谁知道呢？