圣路易斯华盛顿大学一项最新研究提出，早期宇宙中的部分中微子可能转化为一种此前未知的辐射成分，使得宇宙学观测中被解读为“中微子之间相互作用更强”的信号，实际上可能来自额外的辐射形式。

研究由Bhupal Dev及其同事完成，相关论文已发表于《物理评论快报》。Dev为华盛顿大学艺术与科学学院物理学副教授，同时也是麦克唐纳空间科学中心研究员。

中微子被认为是宇宙中最丰富的粒子之一。由于其与物质相互作用极其微弱，常被称为“幽灵粒子”。研究人员指出，中微子在宇宙结构的形成与演化过程中扮演重要角色。

近期对宇宙学数据的分析显示，中微子之间的相互作用强度可能高于粒子物理标准模型的预测，但实验室实验对这类相互作用设定了严格限制。Dev团队认为，这一表面矛盾或可通过“暗辐射”机制得到解释：宇宙学观测主要测量快速运动辐射的总量，因此难以区分中微子与其他表现相似的轻质粒子。

在该研究提出的情景中，宇宙最初时刻的一部分中微子会转化为一种轻质、快速运动的辐射，研究人员将其称为“暗辐射”。论文指出，这种转化需要发生在大爆炸核合成之后、但在宇宙微波背景形成之前。Dev表示，在这一框架下，暗辐射能够模拟通常归因于“相互作用中微子”的宇宙学效应，同时避免适用于中微子的实验限制。

研究还提到，如果暗辐射机制确实存在，可能会影响若干尚未解决的宇宙学问题，包括中微子质量的不确定性，以及不同测量方法对宇宙膨胀速度给出不同结果的“哈勃张力”。Dev称，这项工作强调了中微子与“类中微子暗辐射”之间存在简并性，或为处理宇宙学矛盾提供新的路径，同时仍符合地面实验约束。

对于如何检验该假说，研究人员指出，未来观测或可提供线索，包括下一代宇宙微波背景测量、大尺度结构调查以及新兴的21厘米宇宙学实验，可能揭示隐藏辐射的特征。此外，测量中微子绝对质量或寻找可能存在的无味中微子的实验，也可能带来重要信息。