一项对12年望远镜数据的分析发现了一种信号，一些物理学家认为这可能是首次探测到暗物质。
天文学家发现，欧洲航天局天文台观测到的X射线流存在变化，这与轴子（一种假设的暗物质粒子）与地球磁场相互作用的预期相符。
暗物质是赋予宇宙中约 85% 物质的物质的名称。之所以称其为“暗”，是因为可以通过它对宇宙中恒星的引力推断其存在，但迄今为止，所有令人信服地探测它的尝试都失败了。
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如果得到证实，轴子的发现将是一项巨大的发现。 该研究的负责人，英国莱斯特大学的天文学家乔治·弗雷泽在他和他的合著者提交论文发表后两天去世。爱丁堡大学天文研究所的天文学家安迪·劳伦斯在他的博客 e-Astronomer 中写道，这项研究是弗雷泽“最令人震惊的绝唱”。
尽管这篇论文已被英国皇家天文学会月刊接受并将于 10 月 20 日发表，但幸存的作者们还没有开香槟庆祝。 莱斯特大学的天文学家、合著者安迪·里德说：“我们发现了一个不寻常的结果，我们无法用任何传统方法解释，而这种轴子理论确实可以解释它。” “但这只是一个假设，而且大多数假设都没有成功，”他补充道。
最初提出轴子是为了解释物理学另一个领域——强核力理论（自然界的四种基本力之一）中的异常现象。 这些不带电的极轻粒子将在太阳的核心中产生，并且几乎不会与普通物质相互作用，这将使它们能够穿过数千公里的太阳等离子体并逃逸到外太空。 但是轴子会与地球周围的磁场等磁场相互作用，并转化为 X 射线光子。 研究人员表示，这些光子可能是他们所看到的。
该团队发现，当欧洲探测器多镜面任务 (XMM-牛顿) 穿过地球朝向太阳一侧的强磁场时，它看到的 X 射线信号比在地球远侧时略强。 里德说，排除已知的 X 射线源，背景信号在航天器所在的位置应该相同。
里德说，在他们 67 页的论文中，研究人员尽最大努力排除了更平凡的现象（例如太阳风和地球磁场之间的相互作用）作为过量信号的原因，然后才援引轴子作为来源。
这项分析的一个不寻常之处在于，即使 XMM-牛顿不是直接对着太阳，而是以直角对着太阳观测，它也能接收到 X 射线光子。 （通常预计光子会沿着它们来自的轴子的相同方向继续前进。）但作者表示，轴子可能会散射并最终进入望远镜。
作者还表明，在 NASA 的钱德拉 X 射线天文台产生的数据中也可以找到类似信号的迹象，尽管正式证实将需要更多数据和多年的分析。
但并非所有人都相信轴子的解释。 英国苏塞克斯大学的天文学家彼得·科尔斯在他的博客“黑暗中”的一篇文章中称该证据为“间接证据”。 他写道：“这很诱人，但如果你想问我把钱投在哪里，恐怕我可能会选择混乱的局部等离子体物理学，而不是更基本的东西。”
在瑞士日内瓦附近 CERN 物理实验室工作的 CERN 轴子太阳望远镜 (CAST) 的伊戈尔·加西亚·伊拉斯特扎也认为该信号很有趣。 但他说，适合这种信号的轴子类型会与其他天体物理观测结果相冲突。 他还说，粒子的特性必须与几十年来的理论有所不同。
CAST 实验的负责人康斯坦丁·齐奥塔斯补充说，证实莱斯特的发现将需要来自其他轴子实验的交叉检查，这些实验的工作方式与望远镜完全不同。
同样在莱斯特大学但未参与这项研究的天文学家迈克·沃森说，弗雷泽是一位“杰出的科学家”，也是这项工作背后的策划者。 “这种解释很有吸引力，从人性的角度来看，我们都希望它是正确的，因为这将是对乔治的伟大致敬。 但科学不是这样做的。”
本文经许可转载，首次发表于2014 年 10 月 17 日。