图片来源：scienceblogs.com, Ethan Siegel, What the hell are Baryon Acoustic Oscillations?
“嫌疑犯”名单回顾了暗物质的五条重要线索之后，让我们回到一个最基本的问题：暗物质到底是什么？这个问题显然尚在探索之中，距离答案揭晓还有很长一段路要走。不过从前面列出的线索中，我们已经有了很多评判依据，再面对理论研究者提出的各式模型时，便可以比较有底气地取舍。
目前关于暗物质的理论模型五花八门千奇百怪，总体大致可分成下列表格中所包括的几种类别。
以MOND（modified Newtonian dynamics）为代表的一类理论，虽然剑走偏锋，却也在学界据一席之地。这一理论认为根本不存在暗物质，在星系中观察到恒星速度过快的真正原因，并不是额外引力源，而是我们的现有引力理论有待修正。这一理论扩展到相对论语境下，就是TeVeS（Tensor–vector–scalar gravity）理论。
这一理论起初对引力的修正方式并不自然，引入附加参量的途径显得有些突兀，但几年前，荷兰物理学家Verlinde教授提出熵引力理论，解释了MOND中修正项的可能来源，算是为MOND理论补上了这一薄弱环节[1]。
当然MOND理论的硬伤仍然十分明显，比如面对子弹星云这种暗物质与光源错位分离的情况时，MOND很难提供足够有力的理论说明。尽管通过努力构造，勉强可以实现非对称的引力场效果，但其中的刻意味道过重，实在缺乏物理上的说服力，因此未成为主流。
同样被子弹星云所否定的理论，还包括MACHO（massive compact halo objects）等宏观暗物质这一类。如果暗物质是星系中燃烧之后的灰烬残骸，那么这些残骸显然应该落后于光源的运动，而不是像子弹星云所显示的那样跑在光源的前面。即使MACHO中包含的不是燃烧残骸，而是自宇宙诞生之初便已经存在的原初物质，只要这种物质在碰撞过程中会受电磁作用影响，就无法合理解释子弹星云展现的图像。
另外，MACHO这一类理论也很难从宇宙大尺度结构，或者微波背景辐射的BAO所携带的信息中获得观测支持。事实上，支持MACHO的研究者，本质上是否认了早期宇宙浓汤中存在有发挥特殊作用的暗物质。而诸多观测事实都倾向于认为，暗物质必须足够早的介入宇宙演化，才有可能产生如今的样貌，否则大爆炸至今都无法形成星系，只有满眼的一片散沙。
根据已经发现的线索来看，扮演暗物质的几乎不可能是任何现有已知物质，只可能是已知粒子的某些特殊状态，或者干脆就是一些尚未探知的新粒子。
寻找隐形的守护者
一些理论研究者在现有标准模型框架内，像拼接乐高一样寻找着各种可能的搭配，并逐一试探其物理性质是否符合暗物质的特点。这类工作偶尔也会取得些进展，比如有研究者发现一种由6个夸克构成的粒子，可以比较好的符合预期要求。不过这类工作总体上仍属于小众分支，更多的研究者都将注意力集中在如何修改扩展现有标准模型，从而提出新型粒子的理论模型。
事实上，在大多数理论研究者心目中，暗物质的研究早已经与标准模型扩展融合在一起——暗物质也在守护我们的大厦不会倒塌。自中微子振荡、强CP问题等现象被发现之后，现有标准模型就已经铁定存在不足，必然需要修订。由此推动的一些研究进展，如跷跷板机制和PQ对称性等理论，已然成为相关研究领域内尽人皆知的热点话题。
另外早已提出多年的超对称理论，虽然迟迟未被实验证实，但其优雅的形式令许多理论研究者始终不愿放弃，仍在努力将其变成标准模型扩展的众多可能选项之一。
这些理论延展工作所提出的新模型中，都会出现一些新粒子，其特性非常符合暗物质的特性。目前最惹人注目选项之一是轴子。如果实验能够证实发现轴子，那么不仅可以捕获一个暗物质粒子，同时还可以一举解决困扰物理学家很久的强CP问题，从而把关于对称性和反物质的理论认识提升到一个新的高度。
参考资料
[1] https://arxiv.org/abs/1611.02269
