本文发表在《大众科学》的前博客网络中，反映的是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
当物理学家和数学家想要在经过同行评审的繁琐过程之前传播一个想法时，他们通常会将论文发布在arXiv服务器上，任何好奇的人都可以去阅读。一些arXiv论文最终变得重要，但许多在仔细检查后消失了。判断一篇新的arXiv论文是前者还是后者可能非常困难。物理学家克里斯托夫·韦尼格的论文“费米大面积望远镜探测到的来自暗物质湮灭的试探性伽马射线谱线”就是这种情况，该论文于4月12日发布，内容是关于暗物质的。
暗物质是不可见的、无法探测的，构成了宇宙的四分之一以上，一个多世纪以来一直是物理学家和天文学家的谜团。虽然物理学家无法直接观察暗物质，但他们可以尝试寻找暗物质存在的迹象。韦尼格对数据进行了分析，如果分析成立，这将是解释暗物质的重大进展，并可能为这种神秘而难以捉摸的物质提供第一个明确的证据。
当然，我们之前也听到过类似的戏剧性说法，但最终都没有实现——当然也有可能这个说法也不会实现。我们不会知道结果如何，直到其他科学家消化了分析并发表意见，这可能需要几个月的时间。即便如此，可能还需要数年才能证实这些发现。与此同时，值得一看这个最新的实验性说法，哪怕只是为了看看一个局外人——一个与实验合作无关的理论家——如何偶尔尝试在物理学的大型合作世界中引起轰动。
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当然，这个局外人就是韦尼格。作为马克斯·普朗克物理研究所的博士后，他不是费米大面积望远镜（该合作的缩写为Fermi-LAT）合作项目的成员。然而，Fermi-LAT公开提供其数据，这使得韦尼格可以使用这些数据进行他的研究。事实上，他的分析涵盖了Fermi-LAT项目合作研究人员已经涉足的领域。当他们在前几年分析数据时，Fermi-LAT研究人员没有发现暗物质的有力证据。然而，韦尼格并不信服。他和几位同事选择重新处理Fermi-LAT的数据，并在3月份发布了他们发现的暗物质线索。韦尼格4月12日的论文更进一步，表明他在特定能量下发现了一个更强的信号。
韦尼格的分析依赖于一个理论，该理论预测，当暗物质粒子相遇时，它们会彼此湮灭并产生光子。原则上，你应该能够以高能伽马射线的形式发现这些光子。由于大面积望远镜是为了研究伽马射线而建造的，因此它是此类搜索的理想仪器。
韦尼格分析了43个月的数据，这些数据为星系外围（一个名为银晕的区域）的伽马射线源提供了有力证据，这正是理论家预测可以找到暗能量湮灭的地方。具体而言，他声称在1300亿电子伏特处发现了候选伽马射线。对于那些热衷于统计细节的人来说，他声称的确定性高达4.6西格玛，也就是说，具有很高的确定性。背景：在当前的粒子物理学中，希格斯玻色子的证据在5西格玛确定性时会被接受为一项发现，因此4.6西格玛相当不错。也就是说，当他将目标搜索和样本大小的必要统计数据纳入考虑时，他的结果降至3.5西格玛确定性，勉强足够发表。
是什么让韦尼格认为自己是对的，而Fermi-LAT的内部人士是错的？他的分析是第一个包含整整43个月的数据。之前的Fermi-LAT合作出版物，例如2010年发表的结果，仅限于11个月。此外，为了更新数据集，韦尼格开发了自己用于暗物质搜索的算法，他认为这些算法能够更好地理解据称存在暗物质的星系区域。这提高了他将所寻找的伽马射线与其他银河事件区分开来的机会。
但在我们打开香槟之前，还有几个重要的注意事项。正如韦尼格自己承认的那样，还需要几年的数据才能明确他认为自己看到的是否真实。此外，由于韦尼格不是在Fermi-LAT收集数据的团队的成员，他可能并不完全了解检测和收集数据所涉及的技术如何影响数据。这是只有合作者才会认真研究并纠正分析中的问题。这篇论文可能只不过是另一个暗物质的死胡同。
如果韦尼格正在提交这篇论文的《宇宙学和天体粒子物理学杂志》选择发表，那么事情可能会变得有趣。这种认可将使韦尼格的工作超越许多其他在arXived上的努力。另一个值得关注的发展是费米合作组织成员的回应。他们比任何人都更了解这些数据，如果韦尼格的方法有什么可以借鉴的，他们会认真对待。至少，这是最近一系列例子中的又一个例子，表明我们正在逼近暗物质。现在，我们观看并等待。