DC娱乐网

科学家认为暗物质可能有两种形式

暗物质或并非处处相同,缺失伽马射线信号不必排除其存在一项发表在《宇宙学与天体物理学杂志》(Journal of Cosm

暗物质或并非处处相同,缺失伽马射线信号不必排除其存在

一项发表在《宇宙学与天体物理学杂志》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics,JCAP)上的新研究表明,科学家并不一定需要在宇宙中每个角落都发现同样的暗物质信号,就能对其本质作出可靠判断。该研究暗示暗物质可能比以往所想的更为复杂——它可能由多种粒子组成,并在不同环境中表现出不同的行为。

研究背景

天文学家已在银河系中心检测到一片伽马射线过剩(Gamma‑Ray Excess)。这类高能辐射被认为可能源自暗物质粒子相互碰撞并湮灭所产生的能量。然而,在类似的暗物质密集对象——如矮星系——并未观测到相同的伽马射线信号。过去的解释往往认为这意味着暗物质不是导致银河系伽马射线过剩的原因。

论文核心观点

由费米国家加速器实验室(Fermi National Accelerator Laboratory)理论物理学家戈登·克里纳克(Gordan Krnjaic)等人共同撰写的论文《dSph‑obic暗物质》提出,暗物质可能不是单一粒子,而是由两种不同类型的粒子组成。两种粒子需要相互“相遇”才能发生湮灭,从而产生伽马射线。

“我们在本文中想强调的是,即使在银河系中心湮灭概率保持不变,环境依赖性也可能不同。”克里纳克在采访中指出。
“暗物质可以直接是两种不同的粒子,而这两种粒子需要相互找到对方才能湮灭。”

在这种模型中,湮灭的概率不仅取决于粒子碰撞的频率,还取决于特定系统中两种暗物质粒子的比例。银河系等大型星系可能两种粒子数量相当,从而提升湮灭率;而在暗物质比例失衡的矮星系中,湮灭机会大大降低,导致伽马射线信号几乎不可探测。

研究意义

该两组件暗物质模型为解释银河系伽马射线过剩与矮星系缺乏信号之间的矛盾提供了更灵活的框架。它不仅保留了暗物质可能是信号来源的可能性,也让科学家不必排除暗物质存在的假设。

“未来观测将是检验这一想法的关键。”克里纳克补充道。
“费米伽马射线望远镜(Fermi Gamma‑ray Telescope)可以为矮星系提供更详细的数据,检测到伽马射线可能表明这些系统中暗物质粒子比例与银河系相似;相反,若持续缺失,则暗示某种粒子在这些环境中更少出现。”

然而,研究者也提醒,其他天体物理因素可能对观测结果产生影响,因此需要将此模型与更广泛的数据进行对照。

勇编撰自论文"dSph-obic dark matter".Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。