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天文学家发现银河系内核区域暗物质存在的证据

admin 2019-12-22 16:33:29 宇宙秘闻

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  科学家声称,到目前为止他们已在银河系内核深处发现暗物质微粒存在的可信证据。这些神秘物质碰撞所形成的伽马射线的频率比邻近太空区域更加频繁。

天文学家发现银河系内核区域暗物质存在的证据

  近年来,一些科学杂志期刊上相继出现关于暗物质的研究报告,但要明确确定暗物质的来源则非常困难。美国伊利诺斯州费米实验室、芝加哥大学宇宙学家丹-胡珀(Dan Hooper)称,这与10月13日发表在arXiv.org网站上的研究报告不同,除暗物质之外,我们认为任何天文观测都有其天文来源。

  目前,这项最新尚未得到其它科学家的完全深入审查,但看过这项研究报告的科学家表示他们将进行更深入的探讨和分析。

  费米实验室天体物理学家克雷格-霍丹(Craig Hogan)说:“这是我所知道的第一项基于简单粒子模型将少量暗物质线索连接在一起的研究,尽管该研究未得到证实,但它令我们非常兴奋,并值得继续深入研究分析。”

  暗物质出现于137亿年前宇宙大爆炸的巨大能量膨胀扩大过程中,这些能量冷却后形成普通宇宙物质、暗物质和暗能量,它们分别占宇宙成份的百分之四、百分之二十三和百分之七十三。

  像普通的宇宙物质一样,暗物质具有引力作用,能够帮助数十亿颗恒星聚集在星系之中。但是它们很难与普通宇宙物质发生交互,它们是无形的。中微子是暗物质微粒的唯一一种类型,可在实验室内探测到,但是中微子几乎是零质量,并且在暗物质中占据的成份较少。

  天体物理学家认为,暗物质中较大的剩余部分是由弱交互作用的大质量微粒(WIMPs)构成,这些微粒的能量是质子的10-1000倍。如果两个暗物质微粒彼此碰撞,它们将彼此摧毁,并产生伽马射线。

  胡珀和研究同事通过费米太空望远镜观测两年内传回的地球数据发现了高能量死亡迹象。据悉,费米太空望远镜是美国宇航局伽马射线观测台,用于扫描银河系高能量活跃迹象。他们发现碰撞的暗物质微粒的质量是质子的8-9倍,并非之前所预测的10-1000倍。胡珀说:“暗物质微粒的质量比我们所猜测的要轻一些,到目前为止我们对于此类研究并不存在问题。”

  研究小组在银河系内核100光年直径的范围内发现暗物质存在信号。胡珀解释称,由于这里是暗物质最喜欢的聚集区域,该区域暗物质的密度是银河系边缘的10万倍。简而言之,银河系内核区域相当于暗物质“撞车赛场”。

  一些科学家希望在对这项发现充分了解之前能够出现卡尔-萨根(Carl Sagan)的名言一样——“不同凡响的发现需要不同凡响的证据”,也就是说他们希望看到自然和实验室中强有力的证据。

  芝加哥大学宇宙学家迈克尔-特纳(Michael Turner)说:“目前没有萨根名言类型的证据,接受这一观点最困难的是,你必须接受天体物理学解释观点,大自然非常聪明,这可能是我们未曾考虑过的事情。”

  特纳称,好的消息是目前几项颇有希望的暗物质探测实验正在进行中。尤其是像锗中微子技术(CoGeNT)等深层地下探测器,近年来该探测器发现了暗物质大质量微粒存在的证据,对于胡珀的研究提供了帮助。

  特纳说:“这十年是暗物质勘测的十年,这一神秘的宇宙之谜将得到解决。目前,所有的探测器都在正确的宇宙位置进行观测分析。”

  胡珀同意以上两种观点,但他指出目前与他交谈探讨过的天体物理学家没有解释清楚这一现象。

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