利用天体实验室：小行星任务对第五种力和超轻暗物质的约束

为了理解自然界的基本力和暗物质的神秘成分，科学家们探索了各种创新方法，其中一种方法是利用天体作为天然实验室。OSIRIS-REx任务瞄准了近地小行星贝努，为探究这些基本问题提供了独特的机会。最近发表的一篇论文探讨了从OSIRIS-REx任务数据中得出的第五种力和超轻暗物质的约束。

在物理学中，已知的四种基本力是引力、电磁力、弱核力和强核力。然而，超出粒子物理标准模型的理论提出了第五种力的存在。这种假设的力可能由超轻玻色子介导，这些粒子具有极小的质量，也是暗物质的候选者。

超轻暗物质，特别是以轴子或暗光子的形式，是暗物质的有力候选者，暗物质构成了宇宙质量-能量内容的约27%。这些粒子的质量预计在10^{-22})到10^{-10}电子伏特之间。这些粒子与普通物质的相互作用可能表现为偏离预期引力的现象，提供其存在的潜在迹象。

OSIRIS-REx任务由NASA于2016年发射，旨在研究近地小行星贝努。航天器于2018年12月抵达贝努，并进行了详细的观测和测量，包括绘制小行星表面、研究其成分和分析其轨道。2020年10月，OSIRIS-REx执行了触摸和离开（TAG）操作，从贝努表面采集样本，并于2023年9月将样本送回地球。

像贝努这样的小行星由于其相对简单的动力环境和其轨道可以精确跟踪的特点，是测试新物理学的绝佳探针。OSIRIS-REx任务结合地面跟踪数据，使科学家能够对第五种力和超轻暗物质施加严格的约束。