首次間接探測到暗物質

銀河系中心的神秘光芒可能是我們首次觀察到暗物質粒子

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暗物質是宇宙中最令人困惑和難以捉摸的組成部分之一。它可能佔宇宙總質量和能量的四分之一左右,但沒有人確切知道,因為沒有人真正見過它。嗯,它可能終於要現身了。美國國家航空航天局(NASA)的費米伽瑪射線太空望遠鏡記錄到來自銀河系中心的高能伽瑪射線光,這與暗物質的預測非常吻合。“我認為這是我們目前擁有的最令人興奮的訊號,”普渡大學物理學家拉斐爾·朗在薩凡納美國物理學會4月會議上說,他沒有參與這項研究。如果光線真的是由暗物質引起的,那將是首次間接探測到構成這種神秘物質的粒子。

暗物質最有可能由所謂的弱相互作用大質量粒子(WIMP)構成,這些粒子將是它們自身的反物質夥伴,因此會在碰撞時互相湮滅。這種WIMP湮滅會產生正常的物質粒子,而這些粒子又會產生伽瑪射線光子。由於暗物質應該在銀河系核心最密集,因此那裡是尋找這種光的最佳地點。

科學家們之前已經暗示,費米望遠鏡在銀河系中心看到的光比預期的要多。[有關另一個無法解釋的費米訊號的新聞,請參見第42頁。] 但是,早期的分析尚無定論,而新的研究發現了一個明顯的訊號:過量的伽瑪射線光子從銀河系中心延伸至少5000光年(如上圖)。“它看起來完全像我們一直期望的暗物質的樣子,”伊利諾伊州巴塔維亞費米國家加速器實驗室的丹·胡珀說,他是這項研究的作者之一。


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當然,非凡的主張需要非凡的證據。大多數科學家都持保留態度,直到其他儀器或其他地方也觀察到該訊號。但是暗物質可能變得不那麼難以捉摸了。

克拉拉·莫斯科維茨《大眾科學》的高階編輯,她在那裡負責報道天文學、太空、物理學和數學。她在《大眾科學》工作了十年;此前她曾在Space.com工作。莫斯科維茨曾對火箭發射、太空梭升空和著陸、亞軌道太空飛行訓練、山頂天文臺等進行現場報道。她擁有衛斯理大學天文學和物理學學士學位以及加州大學聖克魯茲分校科學傳播研究生學位。

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大眾科學雜誌第311卷第1期本文最初以“瞥見未見之物”為標題發表在《大眾科學》雜誌第311卷第1期(),第25頁
doi:10.1038/scientificamerican0714-25
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