神秘能量，是脉冲星？还是暗物质？

新研究重揭暗物质之谜

2015年，特雷西·斯莱蒂尔教授参与了由麻省理工学院和普林斯顿大学合作的一项模型计算。研究人员分析了费米伽马射线太空望远镜观测到的银河系中心，使用了他们开发的“背景模型”来描述星系中所有可能产生伽马射线的粒子相互作用。他们相当肯定地得出结论，GCE极有可能是脉冲星的结果，而不是暗物质。

在一篇发表在《物理学快论》的文章中，斯莱泰尔和主要作者丽贝卡·莱恩博士发现他们的模型并非错证。只是他们在数据中引入了“暗物质信号”的假设，但模型运算下来暗物质影响并不显著，仍然倾向于是脉冲星的影响。

这虽然证明了主体放射来源不是暗物质，但他们的方法也表明，部分放射源自暗物质的可能性不能被忽视。

“令人兴奋的是，我们认为已经排除了暗物质的可能性，”斯莱特在一份声明中说，“但仍可能有一处缺陷，即我们提出的观点有系统性的错误。它为暗物质信号存在的证明重新打开了大门。”

2015年首次观测计算采用的方法非常简单且有创意。GCE位于银河系中心点周围约5000光年的球形区域内。如果信号是由脉冲星产生的，它应该是颗粒状的，因为脉冲星不是到处都有分布的；它们是在特定的地方被发现的，周围都有间隙。但如果原因是暗物质，那么整个GCE的发射应该是平滑的，因为暗物质不会聚集在一起。

“我曾希望这在之后的许多研究中是第一次使用这个技术对银河系中心区域进行探索”斯莱特解释说，“但到了2018年，主要的交叉检查方法仍然是我们在2015年所使用的，这让我非常紧张，这说明我们可能遗漏了一些东西。”

最初的研究发现排放物看起来是100%的颗粒状。但这一次他们添加了一个额外的暗物质信号。他们发现这个模型没能捕捉到这个假信号。对研究人员来说，这意味着暗物质不能再被忽视了。

“如果真的是暗物质，这将是暗物质通过重力以外的力与可见物质相互作用的第一个证据，”莱恩说，“暗物质的性质是目前物理学中最大的悬而未决的问题之一。将这个信号识别为暗物质可能会让我们最终揭示暗物质的基本特征。不管过剩是因为什么，我们都会对宇宙有新的认识。”

Leane和Slatyer现在正致力于改进模型，并尝试揭示到底发生了什么。他们希望解决这个问题，并最终弄清这一持久的谜团。

相关知识

在宇宙学中，暗物质（英语：Dark matter），是指无法透过电磁波的观测进行研究，也就是不与电磁力产生作用的物质。人们目前只能透过重力产生的效应得知，而且已经发现宇宙中有大量暗物质的存在。[2]

现代天文学经由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型，由普朗克卫星探测的数据得到：整个宇宙的构成中，常规物质（即重子物质）占4.9%，而暗物质则占26.8%，还有68.3%是暗能量（质能等价）。[3][4][5]暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性（inconsistency），对结构形成也非常关键。暗物质很有可能是一种（或几种）粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质（和暗能量）的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。

作者: Alfredo Carpineti

FY: 灬VeGaS-H灬

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处