一項對12年望遠鏡資料的分析發現了一種訊號，一些物理學家認為這可能是首次探測到暗物質。
天文學家發現，歐洲航天局天文臺觀測到的X射線流存在變化，這與軸子（一種假設的暗物質粒子）與地球磁場相互作用的預期相符。
暗物質是賦予宇宙中約 85% 物質的物質的名稱。之所以稱其為“暗”，是因為可以透過它對宇宙中恆星的引力推斷其存在，但迄今為止，所有令人信服地探測它的嘗試都失敗了。
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如果得到證實，軸子的發現將是一項巨大的發現。 該研究的負責人，英國萊斯特大學的天文學家喬治·弗雷澤在他和他的合著者提交論文發表後兩天去世。愛丁堡大學天文研究所的天文學家安迪·勞倫斯在他的部落格 e-Astronomer 中寫道，這項研究是弗雷澤“最令人震驚的絕唱”。
儘管這篇論文已被英國皇家天文學會月刊接受並將於 10 月 20 日發表，但倖存的作者們還沒有開香檳慶祝。 萊斯特大學的天文學家、合著者安迪·裡德說：“我們發現了一個不尋常的結果，我們無法用任何傳統方法解釋，而這種軸子理論確實可以解釋它。” “但這只是一個假設，而且大多數假設都沒有成功，”他補充道。
最初提出軸子是為了解釋物理學另一個領域——強核力理論（自然界的四種基本力之一）中的異常現象。 這些不帶電的極輕粒子將在太陽的核心中產生，並且幾乎不會與普通物質相互作用，這將使它們能夠穿過數千公里的太陽等離子體並逃逸到外太空。 但是軸子會與地球周圍的磁場等磁場相互作用，並轉化為 X 射線光子。 研究人員表示，這些光子可能是他們所看到的。
該團隊發現，當歐洲探測器多鏡面任務 (XMM-牛頓) 穿過地球朝向太陽一側的強磁場時，它看到的 X 射線訊號比在地球遠側時略強。 裡德說，排除已知的 X 射線源，背景訊號在航天器所在的位置應該相同。
裡德說，在他們 67 頁的論文中，研究人員盡最大努力排除了更平凡的現象（例如太陽風和地球磁場之間的相互作用）作為過量訊號的原因，然後才援引軸子作為來源。
這項分析的一個不尋常之處在於，即使 XMM-牛頓不是直接對著太陽，而是以直角對著太陽觀測，它也能接收到 X 射線光子。 （通常預計光子會沿著它們來自的軸子的相同方向繼續前進。）但作者表示，軸子可能會散射並最終進入望遠鏡。
作者還表明，在 NASA 的錢德拉 X 射線天文臺產生的資料中也可以找到類似訊號的跡象，儘管正式證實將需要更多資料和多年的分析。
但並非所有人都相信軸子的解釋。 英國蘇塞克斯大學的天文學家彼得·科爾斯在他的部落格“黑暗中”的一篇文章中稱該證據為“間接證據”。 他寫道：“這很誘人，但如果你想問我把錢投在哪裡，恐怕我可能會選擇混亂的區域性等離子體物理學，而不是更基本的東西。”
在瑞士日內瓦附近 CERN 物理實驗室工作的 CERN 軸子太陽望遠鏡 (CAST) 的伊戈爾·加西亞·伊拉斯特扎也認為該訊號很有趣。 但他說，適合這種訊號的軸子型別會與其他天體物理觀測結果相沖突。 他還說，粒子的特性必須與幾十年來的理論有所不同。
CAST 實驗的負責人康斯坦丁·齊奧塔斯補充說，證實萊斯特的發現將需要來自其他軸子實驗的交叉檢查，這些實驗的工作方式與望遠鏡完全不同。
同樣在萊斯特大學但未參與這項研究的天文學家邁克·沃森說，弗雷澤是一位“傑出的科學家”，也是這項工作背後的策劃者。 “這種解釋很有吸引力，從人性的角度來看，我們都希望它是正確的，因為這將是對喬治的偉大致敬。 但科學不是這樣做的。”
本文經許可轉載，首次發表於2014 年 10 月 17 日。