检测十多年前的费米伽马射线太空望远镜过多的高能辐射中心的银河系一些物理学家相信他们看到暗物质粒子的湮灭证据,但加州大学的研究人员领导的研究小组,欧文已经排除了这种解释。

 

在最近发表的一篇论文在《物理评论D, UCI的科学家和他的同事们在弗吉尼亚理工学院和州立大学和其他机构报告,通过费米的分析数据和一系列详尽的建模练习——他们能够确定观察到的伽马射线不可能是由大质量弱相互作用粒子,所谓最普遍推测暗物质的东西。

 

这篇论文的作者说，通过消除这些粒子，摧毁它们可以产生高达300千兆电子伏特的能量，他们已经对暗物质的性质施加了迄今为止最严格的限制。

 

“在大约40年的时间里，粒子物理学家们认为暗物质的主要候选者是一种热的、弱相互作用的、弱尺度的粒子，而这个结果第一次排除了这个候选者是非常大质量的粒子，”合著者Kevork Abazajian说，他是UCI的物理和天文学教授。

 

“在许多模型中，这种粒子的质量是质子的10到1000倍，理论上，杏耀登录地址质量更大的粒子作为暗物质粒子吸引力更小，”合著者Manoj Kaplinghat补充说，他也是UCI的物理和天文学教授。“在这篇论文中，我们正在淘汰那些在我们所青睐的范围之外的暗物质候选者，这是对我们限制这些代表暗物质的可能性的巨大改进。”

 

Abazajian说，暗物质信号可能会被银河系中心的其他天体物理现象所排挤，比如恒星形成、宇宙射线偏离分子气体，以及最明显的中子星和毫秒脉冲星，这些都是费米太空望远镜探测到的过量伽马射线的来源。

 

“我们看着所有不同的建模在银河系中心,包括分子气体,恒星排放和高能电子散射低能光子,”合著者奥斯卡Macias说,在物理学和天文学博士后学者Kavli宇宙的物理与数学研究所访问UCI的东京大学在2017年开始这个项目。“我们花了三年多的时间把所有这些新的、更好的模型放在一起，并检查了排放，发现留给暗物质的空间已经所剩无几了。”

 

Macias同时也是阿姆斯特丹大学GRAPPA中心的博士后研究员，他补充说，如果没有费米大面积望远镜合作项目提供的数据和软件，这一结果是不可能出现的。

 

该小组测试了在银河中心区域使用的所有类型的模型来进行过量发射分析，其结论保持不变。马西亚斯说:“我们必须建立一个扩散发射模型，在模型中留下一个大‘洞’来放松我们的限制，而科学不是这样工作的。”

 

卡普林哈特指出，物理学家曾预测，暗物质湮灭所产生的辐射会以一个整齐的球形或椭圆形的形式从银河系中心发射出来，但费米太空望远镜在2008年6月部署后，探测到的伽马射线过剩呈现出三轴的条形结构。

 

“如果你凝视银河系中心，你会看到恒星以四四方方的方式分布，登录杏耀平台”他说。“有一个圆盘状的恒星，在中心， 杏耀平台总代结缘，有一个在天空中大约10度的凸起，它实际上是一个非常特殊的形状——一种不对称的盒子——这种形状留给额外的暗物质的空间非常小。”

 

这项研究排除了星系中暗物质的存在吗?“不,”Kaplinghat说。“我们的研究限制了暗物质可能存在的粒子类型。星系中暗物质的多线证据都是有力的，不受我们工作的影响。”

 

Abazajian认为这个团队的发现远没有令人沮丧，他说他们应该鼓励物理学家们专注于概念而不是最流行的概念。

 

他说:“有很多备选的暗物质候选者。”“搜索将更像一次捕鱼探险，你不知道鱼在哪里。”