暗物质是谁提出来的 暗物质“湮灭”可能导致银河系中心发光

时间:2021-04-12 15:26:11 编辑:小读报刊 来源:网络整理
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        来自银河系中心的神秘光芒可能是由湮灭暗物质引起的,暗物质是一种不发光的难以捉摸的物质。根据新的研究,重的暗物质粒子可能以破坏性的方式碰撞在银河系的中心,从而形成基本粒子以及伽马射线(从银河系中心散发出来的无法解释的光)。

        暗物质是谁提出来的

        大约65年前,第一次发现了暗物质存在的证据。当时,弗里兹·扎维奇发现,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,除非星系团的质量是根据其中恒星数量计算所得到的值的100倍以上,否则星系团根本无法束缚住这些星系。

        这是因为在太阳系范围内,行星离太阳十分接近,所以太阳的引力在太阳系范围内占了绝对的统治地位,所以暗物质的作用在太阳引力下显得微不足道,也就难以辨别出来。但星系间,由于彼此距离都以光年来计,它们相距甚远,引力十分微弱,而暗物质的粘合力在任何时候都是一样的。当引力很弱的时候,暗物质的作用就变得十分重要。

        举个很简单的例子,假设地球受到的暗物质对自身与太阳的粘合力为1点,受到太阳的引力是9999点,太阳需要控制地球需要10000的引力,那么暗物质对太阳控制地球的贡献仅为万分之一。

        来看看银河系,银河系核心是个质量为太阳400万倍的黑洞。假设它控制银河系最外层的恒星需要2点的引力(银河系最外层的恒星转速缓慢,离心力极小,因此只需要极小的引力就能控制它们),但是由于最外层距离它有6万光年,因此它对最外层的恒星引力只有1点。这是如果没有暗物质再贡献那1点的粘合力,外层恒星就可以轻易逃离星系。这是,暗物质的粘合力和引力对星系结构稳定性的贡献率就变成了1比1。

        这就好比这里有一大碗水,如果我再往这个碗里加一杯水,你很容易分辨出来水多了一杯。但是如果我往一个水库里倒一杯水,想必你用肉眼,甚至用仪器也分辨不出,这个水库多了一杯水的量吧?暗物质之所以不能在太阳系中被发现就是这么回事。

        自从2009年被发现以来,科学家们一直在争论这种无法解释的光的来源,称为银河中心过剩(GCE)。当分析来自NASA的费米伽马射线太空望远镜的数据科学家争论,科学家们发现的淡淡的光晕伽马射线是无法通过已知来源进行解释。从那以后的几年中,科学家们提出了各种各样的来源,从暗物质到更常规的来源,例如称为毫秒脉冲星的极快速旋转的恒星。

        现在,对费米望远镜十多年来的数据进行了重新审视,再加上国际空间站的一项实验数据以及对附近矮星系的观测数据,表明银河系中心的重暗物质粒子可以解释这一现象。

银河系中央的神秘光芒.png

        研究的主要作者,意大利国家核物理研究所都灵分部的研究员马蒂亚·迪·毛罗说:“我认为最有趣的发现是暗物质可以解释银河系中心的过量现象,同时也与附近星系的观测结果相匹配。”。“对于一个统一采用暗物质密度和粒子物理模型的模型而言,从未发现过这样的结果。”

        在新的分析中,迪·毛罗(DiMauro)仔细研究了多余的伽马射线光,以绘制其位置,形状和能级。该结果发表在3月22日,发现该辉光在银河系中间相当球形且对称居中。

        在后续研究中,张贴在预印本数据库arXiv上的狄·马罗(DiMauro)和合作者马丁·沃尔夫冈·温克勒(MartinWolfgangWinkler)是斯德哥尔摩大学和瑞典奥斯卡·克莱因宇宙微粒物理中心的研究员,他们研究了伽马射线辉光可以揭示这些暗物质的原因粒子。通过寻找矮球状星系发出的类似伽马射线,并从国际空间站上来自这些星系的过量正电子或带正电的电子反物质对伴的实验中观察到,研究人员得以约束质量和交叉部分暗物质候选人。

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