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宇宙中大约85%的物质是不可见的，被称为暗物质。我们不知道这种物质是由什么颗粒组成的。我们知道暗物质的存在是基于其对普通物质的引力影响，我们以恒星和气体的形式发现了这种物质。

最近流行的一种暗物质模型涉及带有小电荷的粒子，即所谓的“轻度带电”暗物质。如果荷质比远小于电子，暗物质与光的相互作用将可以忽略不计，这解释了它的“黑暗”。

什么是等离子体？它是带电粒子的混合物，就像电子和质子的汤一样，是由氢原子分解成其成分而产生的。在大爆炸后的最初 40 万年里，宇宙气体和辐射的温度足够高（高于 3000 开尔文），足以发生碰撞摧毁氢原子。在接下来的十亿年里，宇宙氢一直以原子的形式存在，直到第一代恒星产生足够的紫外线辐射，将这些原子重新变成自由电子和质子的汤。因此，宇宙中大多数普通物质都处于等离子体状态。

电磁力比重力强得多。但考虑到等量的正电荷和负电荷，等离子体在重力的影响下表现得像接近中性的流体。即使等离子体粒子不相互碰撞，纠缠磁场也会使带电粒子保持运动，受到所谓的拉莫尔半径的限制。

二十年前，观测者绘制了一个名为“子弹星团”的星系团中的物质分布图，该星系团由一个巨大合并的两个子部分组成，相对速度为每秒 4,500 公里，约为光速的 1.5%。热电子-质子等离子体通过其在 2 亿度温度下发出的 X 射线绘制而成，比太阳中心的温度高数十倍。暗物质是通过其引力透镜对远离星团的背景星系图像进行绘制的。

令人惊讶的是，暗物质质心相对于电子-质子等离子体的碰撞界面发生了移动，正如普通物质停在碰撞激波前沿所预期的那样，而暗物质，像无碰撞的恒星一样，穿过碰撞之间的碰撞界面。子组件。这表明暗物质不会与其自身或星团中嵌入的磁场相互作用。

星系团表现出强磁场，其振幅约为百万分之一高斯。接受这个值后，Misha 和我利用暗物质没有停止在碰撞界面的约束来论证其拉莫尔半径大于该界面与暗物质质心之间的距离。这意味着暗物质粒子的荷质比比质子的荷质比小一百万亿倍。另一个与等离子体不稳定性程度相关的限制表明，限制比这个严格一百倍。

基于这些考虑，我们限制暗物质粒子具有很少的电荷，这与我们无法通过它们与光的相互作用来检测这些粒子是一致的。