关于低质量暗物质的存在及其直接探测

暗物质 (DM) 是一种难以捉摸的物质形式，其被提出是为了解释天文观测，包括其对恒星和星系的引力效应、围绕这些天体的光线引力透镜效应，以及其在宇宙微波背景 (CMB) 上留下的印记。这种间接证据表明，DM 占我们宇宙中所有物质的 84.5%，然而迄今为止它避开了所有直接探测的尝试，使得对此的确认及其性质的发现成为现代物理学最大的挑战之一。在此，我们提出一种新型的低质量 DM $\chi$，它会被迄今为止的所有实验所遗漏。虽然其巨大的相互作用强度起初看来不太可能，但来自粒子物理学的约束以及宇宙学/天文学观测都不足以排除这种类型的 DM，这激发了我们利用光力学技术进行直接探测的提议，该技术不久即可实现，即通过精确测量悬浮介观粒子的位置，该位置将受到与 $\chi$ 粒子弹性碰撞的扰动。我们表明，最近提出的纳米粒子物质波干涉仪（最初构想用于测试量子叠加原理）也对这些碰撞敏感。