费米望远镜以新方式扩大暗物质搜索
科学日报,北京,8月16日(记者张)-根据物理学家网络,美国宇航局费米太空望远镜已经开始用新的方法扩大对暗物质的搜索,并进一步限制暗物质粒子的可能特征。
暗物质已经在宇宙范围内影响了宇宙的历史,但是它的搜索过程非常困难。对人类来说,它真的是“黑暗的”:我们根本看不到暗物质发光,也看不到它辐射其他粒子。它存在的证据总是通过重力获得的。目前,有两种方法可以找到暗物质:将仪器放入地下或将其送入太空。
2008年发射的费米太空望远镜包括广域望远镜(LAT)和伽马射线爆发监测系统(GBM),这意味着它的部分任务是探索宇宙中狂野和不可预测的伽马射线。今年早些时候,费米的团队利用望远镜超过六年的数据完成了三份报告,包括对暗物质的新探索结果。研究人员认为伽马射线是光的最高能量形式,可以帮助揭示某些类型的暗物质粒子。
在这些结果中,费米望远镜探测到的伽马射线信号明显与银河系中心的暗物质和其他围绕银河系运行的矮星系有关。尽管到目前为止还没有令人信服的发现,但质量与相互作用比率在一定范围内的可能性已经被排除,这进一步限制了暗物质粒子可能具有的某些特征。
新的研究还探索了暗物质由轴子(在天文模型中被认为是暗物质的粒子之一)或其他具有类似特征的粒子组成的可能性。这种粒子可以被转换成伽马射线,当它们与强磁场相互作用时,它们会恢复到原来的形式,所以在连续转换的过程中应该保留一些“痕迹”。斯德哥尔摩大学的团队对发射高能伽马射线的星系NGC1275进行了研究。位于英仙座星系团中心的这个星系的热气更有利于伽马射线和轴亚纲的转换。通过费米望远镜搜索到的信号,研究人员排除了可能含有4%暗物质的轴子粒子。这一研究结果表明,人们现在可以更详细地研究轴子粒子模型,并尽可能缩小可能的质量范围。
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