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银河系中心反常伽玛射线区域或是暗物质与一般物质效果的依据

2019-12-31 08:06:34  阅读:8099+ 作者:责任编辑NO。郑子龙0371

科学家握有整个银河系的伽马射线分布图,知道银河系中心有个伽玛射线能量超支的反常区域。最近麻省理工学院团队新研讨指出,这个亮堂的伽马射线迸发区域很或许是暗物质效果的成果。

伽马射线(Gamma ray)是电磁频谱中最强壮的波,它们一般由世界最热、最极点的物体发生,比方超新星、脉冲星、类星体等。银河盘面的伽玛射线来历物理学家大部分都了解,但在银河系中心有个区域称为银心 GeV 过量(Galactic Center GeV Excess,GCE),和其他地方比较起来存在过量伽马射线。

物理学家不太清楚怎么解说,现在有2种首要说法:榜首,那里或许有很多快速旋转的中子星(即脉冲星);或许更诱人的、稠密的暗物质云相互磕碰湮灭发生很多的伽玛射线。

2015年时,由麻省理工学院和普林斯顿大学组成的一个团队拥护榜首种脉冲星说法,研讨人员运用布景建模(background model)方法剖析了费米伽玛射线太空望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope)对银河系中心的观测成果,描绘银河系中所有或许发生伽马射线的粒子怎么相互效果,研讨得出的定论便是 GCE 很或许为脉冲星形成。

但是在最新研讨中,麻省理工学院科学家从头评价剖析,以为当年很或许落入了形式过错假定(mismodeling effect),本相或许不是脉冲星,而是回归暗物质。

GCE 看起来像半径约5000光年的巨大球心,假设该球形区域概括是“润滑的”,代表伽玛射线来自暗物质;假设球型区域的概括是“颗粒状”,则代表伽玛射线来自一颗一颗的脉冲星。

当年的模型结合银河系中所有物质、气体、或许发生伽马射线的粒子相互效果等条件,成果显现光球概括 100% 为颗粒状,但是到了2018年,科学家运用相同方法来进行穿插查看,成果仍和 2015 年无差异,让科学家忧虑或许错过了什么、模型不行强壮。

所以麻省理工学院物理学家 Rebecca Leane、Tracy Slatyer 决议转个方向,试着假造一个“假的”天空地图,其间包括与 GCE 无关的暗物质信号及脉冲星,然后看看原模型的模仿成果会出现哪些改变。

成果发现:模型仍然显现GCE是以脉冲星为主的颗粒状区域。

一位科学家主张,不如将假的暗物质信号与费米望远镜的实在观测数据结合,再测验一次看看,没想到模仿成果仍然出现相同成果;研讨人员再将暗物质信号提升到实践 GCE 区域的 4 倍大,但模型始终如一的支持着脉冲星。

对此研讨人员感到十分振奋,由于这说明模型体系自身或许出了缝隙,或许这片反常区域其实便是暗物质效果的成果。假设真是暗物质,这将是科学家取得暗物质透过重力以外的其他力、与可见物质相互效果的榜首个依据。

新论文宣布在《物理谈论快报》(Physical Review Letters)。

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