科學(xué)家說，他們首次看到了“暗物質(zhì)”

這一發(fā)現(xiàn)可能標(biāo)志著人類在天文學(xué)和物理學(xué)研究領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。

銀心方向100度范圍內(nèi)的銀暈伽馬射線強(qiáng)度圖。為避免天體物理輻射的干擾，銀河系平面用灰色色塊進(jìn)行了遮擋。

Tomonori Totani / The University of Tokyo

科學(xué)家說，他們可能首次看到了“暗物質(zhì)”。確切地說，是看到了“暗物質(zhì)”湮滅時(shí)產(chǎn)生的伽馬射線。

我們?nèi)粘Ｋ姷囊磺校绾阈恰⑿行恰⑿l(wèi)星、動(dòng)植物、人體等等，僅占宇宙物質(zhì)總量的15%。剩下的85%是所謂的“暗物質(zhì)”。“暗物質(zhì)”的神秘在于它是看不見的，它不直接產(chǎn)生電磁波，也不直接吸收或反射電磁波。“暗物質(zhì)”只通過引力和現(xiàn)實(shí)世界相互作用。

但隨著研究的深入，理論上出現(xiàn)了一種可能性，可能會(huì)導(dǎo)致“暗物質(zhì)”“發(fā)光”。在諸多“暗物質(zhì)”理論假想中，有一種“弱相互作用大質(zhì)量粒子（WIMPS）”，能夠在相遇時(shí)發(fā)生 “湮滅”并產(chǎn)生大量粒子。這些粒子中包括了伽馬射線波段上的光子。

11月25日，以日本東京大學(xué)天文系Tomonori Totani為首的一批科學(xué)家，在《宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)（the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics）》雜志上刊文稱，他們利用費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡，在銀河系中心附近理論上“暗物質(zhì)”富集的區(qū)域，找到了可能與“暗物質(zhì)”湮滅有關(guān)的伽馬射線特征。

研究人員稱，他們?cè)阢y河系中心周圍，探測(cè)到了一個(gè)伽馬射線環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這些伽馬射線由能量為200億電子伏特的高能光子構(gòu)成。研究人員表示，產(chǎn)生這些伽馬射線的結(jié)構(gòu)形態(tài)，與理論上“暗物質(zhì)”暈的形態(tài)非常吻合。

不僅如此，研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些伽馬射線的能量特征，與理論上“弱相互作用大質(zhì)量粒子”湮滅產(chǎn)生的射線能量特征高度吻合。這些粒子的質(zhì)量理論上可達(dá)質(zhì)子的500倍。研究人員指出，目前沒有其他天文學(xué)現(xiàn)象可以解釋他們觀測(cè)到的伽馬射線。

研究人員稱，這可能是人類首次看到“暗物質(zhì)”，標(biāo)志著人類在天文學(xué)和物理學(xué)研究領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。

但學(xué)界普遍認(rèn)為，要解開這個(gè)困擾人類近一個(gè)世紀(jì)的謎，需要有更多確鑿的證據(jù)。研究人員稱，他們將繼續(xù)積累更多數(shù)據(jù)，為證明這些伽馬射線確實(shí)源自“暗物質(zhì)”提供更有力的證據(jù)。

參考

20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2025/11/080