暗物質之謎,浮出水面,研究者是否可以抓住機遇?

新的研究重新揭開了一個古老的暗物質之謎。GCE發出的輻射可能與暗物質有關,不管原因和結果如何,我們都會對宇宙有所瞭解。

暗物質之謎,浮出水面,研究者是否可以抓住機遇?

暗物質是一種神秘的假想物質,它的質量是普通物質的五倍。理論和觀測有力地表明暗物質就在那裡,但到目前為止我們還沒有找到它。

之前被摒棄的證據之一是銀河系中心過剩,或稱GCE,這是一種無法解釋的來自銀河系核心的強大伽馬射線的發射。研究表明,最可能的解釋是,輻射是由脈衝星引起的,而不是由暗物質碰撞引起的。但其中一項研究的作者現在認為,不能完全排除暗物質是原因的可能。

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2015年,特蕾西·斯拉特爾教授參與了麻省理工學院和普林斯頓大學的合作,開發了一個計算機模型。這表明費米伽馬射線太空望遠鏡的觀測結果可以用脈衝星來做出最好的解釋,脈衝星是一種密度極高的中子星,以令人難以置信的速度旋轉。

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在《物理評論快報》上發表的一篇論文中,斯拉特爾和主要作者瑞貝卡·萊恩博士發現他們的模型並不是萬無一失的。他們在數據中引入了一個假的“暗物質信號”,但模型並沒有捕捉到這個信號,並且仍然傾向於脈衝星的情況。

這並不意味著真正的信號是暗物質,但他們的方法表明,輻射至少部分是由於暗物質的這種可能性是不能被忽視的。

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“令人興奮的是,我們認為我們已經排除了暗物質存在的可能性,”斯拉特爾在一份聲明中說到。“但是現在我們的說法有一個漏洞,一個系統性的錯誤。它為來自暗物質的信號重新打開了大門。”

2015年首次使用的方法在簡易性方面非常別出心裁。GCE(銀河系中心過剩)位於銀河系中心點周圍約5000光年的球狀區域。如果信號是脈衝星發出的,它應該呈粒狀,因為脈衝星並不是到處都分佈著;它們被發現在特定的地方,周圍都是空隙。同時,如果原因是暗物質,由於暗物質沒有聚集在一起,輻射應該在整個GCE(銀河系中心過剩)中是平滑的。

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“我希望這只是第一次使用類似技術研究銀河系中心區域,”斯拉特爾解釋說,“但到了2018年,這種方法的主要交叉檢查仍然是我們在2015年做過的,這讓我非常緊張,我們可能錯過了一些東西。”

最初的研究發現,輻射看起來是百分之百顆粒狀的。但是,當把假的暗物質輻射帶入方程時,模型沒能發現它。對於研究人員來說,這意味著暗物質不能再被忽視了。

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“如果真的是暗物質,這將是暗物質通過除引力以外的其他外力與可見物質相互作用的第一個證據,”萊恩說。“暗物質的性質是目前物理學中最大的懸而未決的問題之一。將這一信號識別為暗物質可能會讓我們最終揭開暗物質的基本身份。無論過剩被證明是什麼,我們都將對宇宙有新的認識。”

萊恩和斯拉特爾現在正致力於改進這個模型,並在探索到底發生了什麼。他們希望解決這個問題,並最終弄清這個長期的謎題的真面目。

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

FY: 與有榮焉|0805*1005

作者: Alfredo Carpineti

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