首次间接探测到暗物质

银河系中心的神秘光芒可能是我们首次观察到暗物质粒子

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暗物质是宇宙中最令人困惑和难以捉摸的组成部分之一。它可能占宇宙总质量和能量的四分之一左右,但没有人确切知道,因为没有人真正见过它。嗯,它可能终于要现身了。美国国家航空航天局(NASA)的费米伽玛射线太空望远镜记录到来自银河系中心的高能伽玛射线光,这与暗物质的预测非常吻合。“我认为这是我们目前拥有的最令人兴奋的信号,”普渡大学物理学家拉斐尔·朗在萨凡纳美国物理学会4月会议上说,他没有参与这项研究。如果光线真的是由暗物质引起的,那将是首次间接探测到构成这种神秘物质的粒子。

暗物质最有可能由所谓的弱相互作用大质量粒子(WIMP)构成,这些粒子将是它们自身的反物质伙伴,因此会在碰撞时互相湮灭。这种WIMP湮灭会产生正常的物质粒子,而这些粒子又会产生伽玛射线光子。由于暗物质应该在银河系核心最密集,因此那里是寻找这种光的最佳地点。

科学家们之前已经暗示,费米望远镜在银河系中心看到的光比预期的要多。[有关另一个无法解释的费米信号的新闻,请参见第42页。] 但是,早期的分析尚无定论,而新的研究发现了一个明显的信号:过量的伽玛射线光子从银河系中心延伸至少5000光年(如上图)。“它看起来完全像我们一直期望的暗物质的样子,”伊利诺伊州巴塔维亚费米国家加速器实验室的丹·胡珀说,他是这项研究的作者之一。


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当然,非凡的主张需要非凡的证据。大多数科学家都持保留态度,直到其他仪器或其他地方也观察到该信号。但是暗物质可能变得不那么难以捉摸了。

克拉拉·莫斯科维茨《大众科学》的高级编辑,她在那里负责报道天文学、太空、物理学和数学。她在《大众科学》工作了十年;此前她曾在Space.com工作。莫斯科维茨曾对火箭发射、航天飞机升空和着陆、亚轨道太空飞行训练、山顶天文台等进行现场报道。她拥有卫斯理大学天文学和物理学学士学位以及加州大学圣克鲁兹分校科学传播研究生学位。

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大众科学杂志第311卷第1期本文最初以“瞥见未见之物”为标题发表在《大众科学》杂志第311卷第1期(),第25页
doi:10.1038/scientificamerican0714-25
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