在银河系中心发现的一种特定类型的伽马射线，其引人入胜的迹象可能是一种难以捉摸的暗物质的产物——也可能不是。在过去的几年里，科学家们一直在争论这种光是否真的存在，以及它意味着什么。现在，研究人员正在向美国宇航局费米伽马射线太空望远镜的管理团队请愿，希望该天文台改变其观测策略，以彻底确定该信号是否真的存在。
然而，即使真的有额外的伽马射线光子来自银河系中心，科学家们离了解这些光子是否是由暗物质产生的还有一段距离。
理论表明，宇宙中充斥着某种神秘的物质形式，它看不见也摸不着，其存在只能通过引力作用为人所知。关于暗物质的主流理论认为，它是由一种新型的基本粒子组成的，这种粒子被称为WIMP（弱相互作用大质量粒子）。[图解：暗物质释义]
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湮灭的WIMP
由于WIMP被认为是它们自身的反粒子（反物质是普通物质的镜像版本，当它与普通粒子相遇时会湮灭普通粒子），如果两个WIMP发生碰撞，它们会在现场互相摧毁。这些爆炸应该在暗物质最密集的银河系中心附近更为常见，可能会产生新的粒子，从而产生特定能量的伽马射线光子。费米可能已经看到了这种光。
荷兰阿姆斯特丹大学的天体物理学家克里斯托夫·韦尼格说：“这非常模棱两可——它可能是一个统计上的偶然事件，可能是一个系统效应，也可能是一个真实信号。” “目前，所有这三种情况都有迹象。”
韦尼格是一篇近期白皮书的主要作者，该白皮书建议费米望远镜花费更多时间观察银河系中心，以寻找这一特征。该论文是应望远镜项目科学家朱莉·麦克恩利（美国宇航局戈达德太空飞行中心天体物理学家）提出的征集费米替代观测策略的呼吁而提交的。
一项新策略
费米于2008年6月发射升空，此后一直在均匀地扫描整个天空。虽然它的目标之一是更多地了解暗物质，但该天文台还用于许多研究领域，包括被称为脉冲星的自转恒星，以及其他星系中发光的超大质量黑洞，这两者都会发射伽马射线光。
韦尼格的提议建议费米在银河系中心可见时就对其进行观测，这将使它从天空这一部分收集数据的速率提高一倍以上。然而，其目的不是从其他项目中转移过多时间。
哈佛大学天体物理学家道格·芬克拜纳是白皮书的共同作者，他说：“我们非常担心对其他人的科学项目产生负面影响。” “我们只是真的想做对项目有利的事情。”
费米的资金将持续运营到至少2016年，这可能为解决银河系中心光的问题提供充足的时间。
芬克拜纳告诉SPACE.com：“我们认为，如果我们立即开始一项新的观测策略，我们可以在2015年得到答案。”
更多数据
有了来自银河系中心的更多数据，科学家们希望确定在特定能量范围——130吉电子伏特（GeV）——内，费米迄今为止看到的迹象是否真的存在过量的伽马射线光。
这些迹象可能只是统计上的波动，随着更多的数据，过量现象将消失。费米的数据也可能确实显示出这些光子的过量，但它们是由仪器中的某些人为因素引起的——系统误差。
芬克拜纳说：“我们已经研究了很多关于仪器可能出现什么问题的假设，但所有这些假设在某种程度上都失败了。” “这里发生了一些不太可能的事情。要么是一个非常不可能的统计波动，要么是仪器中的某种问题以某种不太可能的方式掩盖了自身，要么我们有130 GeV的光子。它们实际上都非常不可能，但其中一件还是发生了。”
加州大学尔湾分校天体物理学家、费米合作银河系中心分析团队成员西蒙娜·穆尔吉亚说：“在我看来，最重要的问题是排除数据中的线状特征可能是仪器起源的可能性。” “来自修改后的观测的额外数据将有助于更好地理解这一点。”
情况还因费米数据中第二个明显无关的暗物质的潜在迹象而变得复杂。除了130 GeV的光子外，科学家们还看到了能量较低的伽马射线过量，范围在2-3 GeV。虽然这个信号足够强，可以排除它是统计波动的可能性，但它也可能是由常规天体物理源（如脉冲星）引起的。
但是，如果130 GeV的信号持续存在，并且不能归因于系统误差，那么天文学家可能已经找到了暗物质存在的第一个证据，并可以了解它的组成。
加州大学尔湾分校天体物理学家凯沃克·阿巴西扬说：“如果它是一条真实的线，那将是暗物质的‘确凿证据’。”他研究了另一个能量较低的2-3 GeVFermi伽马射线信号。阿巴西扬说，拟议的观测策略不会对他的特征产生太大影响，但它将有助于解决更高能量的信号。
费米国家加速器实验室（位于伊利诺伊州巴塔维亚）和芝加哥大学的天文学家丹·胡珀也研究了较低能量的伽马射线信号，他说：“他们提出了一个非常有说服力的理由。” “如果能从天空的这个方向获得更多数据，那就太好了，而且他们提出的策略的缺点似乎微乎其微。”
胡珀表示，他怀疑韦尼格和他的团队正在追逐的信号实际上是暗物质，但更多的数据将有助于解决这个问题。
暗物质猎手
其他项目目前正在以不同的方式追逐暗物质。阿尔法磁谱仪（AMS）是一个附着在国际空间站外部的粒子探测器，也在寻找太空暗物质湮灭爆炸的迹象。该实验的第一个数据于4月份公布，显示出可能由暗物质引起的证据的暗示，但这些发现非常初步。如果它们最终确实指向暗物质，它们暗示的WIMP质量与费米的结果不同，因此这两个结果不一定互补。
其他实验希望直接捕获暗物质粒子，在它们极少与普通物质粒子碰撞的情况下。这些探测器——包括意大利的XENON暗物质项目、南达科他州的LUX（大型地下氙）实验和明尼苏达州的SuperCDMS（低温暗物质搜索）实验——都深埋在地下，那里几乎只有暗物质才能到达它们。到目前为止，还没有人发现确凿的结果。
新的费米提案背后的团队表示，费米看到的可能不是暗物质——但他们更想确定。
芬克拜纳说：“我认为你总是抱有一点希望，但你必须记住：你是一名科学家；你只想得到真相。” “如果真相是存在一个130 GeV的WIMP，那将是太棒了；我们将对物理学有新的认识。”
他说，如果情况并非如此，那么他们就会知道是时候继续前进了。至少他们将不遗余力。
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