黯淡星光中的秘密(2)

时间:2015-09-29 16:39:47 

在一般的星系中,通常并不会释放出大量的、高能量的伽马射线,因此,这个统计结果如果能够成立,极有可能是由矮卫星星系Reticulum Ⅱ中的暗物质粒子发生相互湮灭而释放出的伽马射线,那么,这也将是人类首次通过非引力现象探测到暗物质存在的证据,对于人类的宇宙学观测和暗物质探测都会是一个极大的进步,粒子物理学家们也将获得一个非常宝贵的机会,通过探测伽马射线来检验各种暗物质粒子的数学模型。

布朗大学的物理学助理教授萨瓦斯.霍斯阿帕斯(Savvas Koushiappas)对这个结果感到振奋。他说:“在暗物质探测领域,长久以来科学家们都把接收到来自矮星系的伽马射线看作是一种极强的信号。这有可能是人类第一次接收到这种信号。”对于暗物质探测来说,利用引力作用进行探测可能收获的信息极为有限,因此,如果人类确实可以通过来自暗物质粒子湮灭产生的伽马射线对暗物质进行研究,就将会进入暗物质研究的一个新阶段。

但是并非每个人都对这个结果如此乐观和确信不疑。2015年8月10日,美国费米国家加速器实验室的科学家亚力克斯·德利伽-魏格纳(Alex Drlica-Wagner)与同事在《天体物理学快报》(The Astrophysical Journal Letters)杂志发表论文《通过暗能量巡天项目矮椭球星系与Fermi-LAT数据搜索伽马射线辐射》(Search for Gamma-Ray Emission from DES Dwarf Spheroidal Galaxy Candidates with Fermi-LAT Data)。论文分析了费米伽马射线空间望远镜6年来的探测数据,得出了与吉林格-萨梅斯相反的结论:在矮卫星星系Reticulum Ⅱ的区域并没有发现明显的伽马射线辐射。

实际上,这两篇得出了相反结论的论文,究竟是哪一篇得出了可能正确的结论,现在还很难判定。两组科学家所采用的费米伽马射线空间望远镜的数据有所区别,他们所用的数学模型也有所不同,另外,德利伽-魏格纳和他的同事们还检查了其他七个矮星系的数据,在其中并没有发现伽马射线的信号,因此得出了相反的结论(实际上其他的七个星系距离地球更远,也有可能只有Reticulum Ⅱ具有大量的暗物质)。

在Reticulum Ⅱ方向上产生的伽马射线“信号”,究竟是暗物质粒子相互湮灭所产生,还是宇宙的背景噪音,或是在矮星系与地球之间的气体所产生的,显然人们目前还无法通过不同的数学模型和统计方法得到确切的结论,想要得到更明确、清晰的信号,还需要人们对于宇宙中各种天体和星系进行持之以恒的观测。宇宙最深刻的秘密,可能就蕴含在这些星光之中。

(本文写作参考了《物理评论快报》杂志的报道)

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