银河系中的神秘光芒可能是暗物质的证据
加那利群岛拉帕尔马岛 Roque de los Muchachos 望远镜上方的银河系。来源:拉尔夫·盖特 / 盖蒂图片社
(蜘蛛网eeook.com)据约翰·霍普金斯大学:约翰霍普金斯大学的研究人员可能已经在正在进行的寻找中发现了一条令人信服的线索,以证明暗物质的存在。几十年来,银河系中心附近一种神秘的伽马射线漫射光一直困扰着研究人员,因为他们一直试图辨别这种光是来自暗物质粒子碰撞还是快速旋转的中子星。
事实证明,根据发表在《物理评论快报》杂志上的研究,这两种理论的可能性相同。
如果过量的伽马光不是来自垂死的恒星,它可能成为暗物质存在的第一个证据。
“暗物质主宰着宇宙,将星系联系在一起。这是极其重要的,我们一直在拼命思考如何检测它,“合著者、约翰霍普金斯大学物理学和天文学教授、巴黎天体研究所和索邦大学的研究员约瑟夫·西尔克说。“伽马射线,特别是我们在银河系中心观察到的多余光,可能是我们的第一个线索。”
西尔克和一个国际研究团队使用超级计算机绘制了暗物质在银河系中的位置地图,并首次考虑了银河系如何形成的历史。
今天,银河系是一个相对封闭的系统,没有物质进出。但情况并非总是如此。在最初的十亿年里,许多由暗物质和其他材料组成的较小的类星系系统进入并成为年轻银河系的基石。随着暗物质粒子向星系中心吸引并聚集,暗物质碰撞的次数增加。
当研究人员考虑到更真实的碰撞时,他们的模拟地图与费米伽马射线太空望远镜拍摄的实际伽马射线地图相匹配。
这些匹配的地图完善了三重证据,表明银河系中心过量的伽马射线可能起源于暗物质。研究人员表示,来自暗物质粒子碰撞的伽马射线会产生与现实世界中观察到的信号相同的信号并具有相同的特性——尽管这不是明确的证据。
从重新活跃的、快速旋转的旧中子星(称为毫秒脉冲星)发出的光也可以解释现有的伽马射线图、测量值和信号特征。但是,研究人员表示,这种毫秒脉冲星理论并不完美。为了使这些计算发挥作用,研究人员必须假设存在的毫秒脉冲星比他们观察到的要多。
答案可能会随着建造一台名为切伦科夫望远镜阵列的巨大新型伽马射线望远镜而出现。研究人员认为,来自更高分辨率望远镜的数据将帮助天体物理学家打破这个悖论,该望远镜能够测量高能信号。
研究小组正在计划一项新实验,以测试这些来自银河系的伽马射线是否具有更高的能量,这意味着它们是毫秒脉冲星,还是暗物质碰撞的较低能量产物。
“在我看来,一个干净的信号将是一把冒烟的枪,”西尔克说。
与此同时,研究人员将致力于预测他们应该在环绕银河系的几个选定矮星系中发现暗物质的位置。一旦他们映射了他们的预测,他们就可以将其与高分辨率数据进行比较。
“我们可能会看到新数据并证实一种理论而不是另一种理论,”西尔克说。“或者也许我们什么也找不到,在这种情况下,这将是一个更大的谜团需要解开。”













