暗物质可能终于在我们星系的光芒中被探测到了

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费米伽马射线空间望远镜15年的数据经新分析后，揭示出一种异常高能量的伽马射线辉光，它难以归因于任何已知来源。
日本东京大学的天文学家户谷友则表示，这可能是假设的暗物质粒子相互碰撞并湮灭时产生的辐射。
天文学家并非首次寻找此类辉光，但这次是首次在银河系光晕中，发现特定能量水平达到峰值的辉光。银河系光晕是围绕银河系的巨大气体和辐射泡。
户谷友则解释道：“我们探测到光子能量为200亿电子伏特（这是极高的能量）的伽马射线，它以光晕状结构向银河系中心延伸。
“伽马射线发射成分与暗物质光晕预期的形状紧密匹配。”
暗物质是宇宙中长久存在的谜团之一。它表现为“额外”的引力，无法归因于我们能看到的物质总和。
科学家计算得出，普通物质仅占宇宙物质分布的约16%，其余84%由身份未知的暗物质构成。
暗物质的主要候选者之一，是一类假设的粒子，即弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。当前理论认为，当WIMPs与其反粒子碰撞时，会相互湮灭，这一过程产生包括伽马射线光子在内的不同粒子，而我们有可能观测到这些光子。
这就回到了最新发现的线索上。若能探测到无明确来源的伽马射线辉光，就有可能是由暗物质湮灭产生的。
科学家为此进行了搜索，但目前结果尚无定论。
一个特别受关注的区域是银河系中心，据信那里的暗物质密度尤其高，其存在的信号理应相应较强。实际上，那里已发现伽马射线过量的迹象。
相比之下，在寻找暗物质湮灭信号时，银河系光晕是相对未被充分探索的区域。任何此类信号都比来自银河系中心的信号微弱得多，起初更难探测。
然而，光晕不像银河系中心那样布满伽马射线源，如毫秒脉冲星，这使得潜在信号更纯净。
为克服信号微弱的问题，户谷友则需要几种解决办法。首先是一套非凡的数据集：费米大面积望远镜15年的观测数据。
由于光晕非常暗淡，伽马射线相对稀少。需要大量的光子来进行统计分析，以揭示过量信号。此外，更大的数据集能提高信噪比，使数据更可靠。
户谷友将这些数据与银河系光晕中已知的伽马射线发射源，如费米气泡和点源进行比较。在考虑所有已知Ɲ..
最终的地图显示，有一个巨大的、球形的、类似光晕的微弱伽马射线发射区域，峰值为200亿电子伏特，在WIMP湮灭的预测范围内。这远非确凿证据，但已足够诱人，值得进一步研究。
户谷友表示：“据我所知，如果这是正确的，这将标志着人类首次‘看到’暗物质。而且这表明暗物质是一种未包含在当前粒子物理标准模型中的新粒子。这意味着天文学和物理学的重大进展。”
或许如此。要验证这一发现，还需做大量工作，包括对数据进行独立分析以尝试复现，研究其他天体物理过程是否会产生相同的辉光，以及在其他环境，如矮星系中，寻找类似的光晕。
所有这些都需要时间，可能数年之久。
尽管如此，具有暗物质湮灭预测的能量和形状的伽马射线过量，朝着近一个世纪前瑞士天文学家弗里茨·兹威基首次提出的暗物质问题的答案，迈出了有趣的一步。
这项研究已发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上。