天體物理學(xué)家的研究可能為尋找暗物質(zhì)提供線索

2025-12-08 04:10:05 分類：綜合 閱讀(11428)

天體物理學(xué)家的研究可能為尋找暗物質(zhì)提供線索。來源：uux.cn/© 2024年美國物理學(xué)會
（神秘的物理地球uux.cn）據(jù)克萊姆森大學(xué)（Cindy Landrum）：暗物質(zhì)是科學(xué)界最大的奧秘之一。它不會吸收、學(xué)家尋找反射或發(fā)光，暗物所以我們看不到它。質(zhì)提但它的供線存在是由它對星系的引力效應(yīng)所暗示的。
盡管暗物質(zhì)約占宇宙的天體85%，但科學(xué)家對其基本性質(zhì)知之甚少。物理
理論比比皆是學(xué)家尋找，克萊姆森大學(xué)博士后亞歷克斯·麥克丹尼爾的暗物研究為暗物質(zhì)的性質(zhì)提供了一些迄今為止最嚴(yán)格的約束。他的質(zhì)提研究還揭示了一個小信號，如果是供線真的，可能在未來十年左右的天體某個時候得到證實。
這項研究發(fā)表在《物理評論D》雜志上。物理
麥克丹尼爾說：“隨著數(shù)據(jù)的學(xué)家尋找收集和未來的新發(fā)現(xiàn)，這個小小的提示可能會變成對暗物質(zhì)模型的非常具體的探測。”。
探測暗物質(zhì)將是開創(chuàng)性的。
“暗物質(zhì)是天體物理學(xué)中最重要的東西之一，我們對此幾乎一無所知。發(fā)現(xiàn)它將是一個巨大的突破，”克萊姆森物理與天文系副教授、麥克丹尼爾的顧問Marco Ajello說。“無論誰發(fā)現(xiàn)，都可能獲得諾貝爾獎。這太大了。”
在這項工作中，麥克丹尼爾和合作者正在矮星系中尋找自湮滅為普通物質(zhì)和伽馬射線的暗物質(zhì)，伽馬射線是一種最高能級的光。矮星系是研究的理想之選，因為它們體積小，富含暗物質(zhì)，而且大多缺乏其他可能污染研究結(jié)果的天體物理現(xiàn)象，如氣體、塵埃和超新星。
麥克丹尼爾說：“我們之所以尋找這些，是因為理想情況下，它們會給我們一個干凈的信號，或者讓我們排除某些粒子理論。”。
一些模型預(yù)測暗物質(zhì)具有一定的質(zhì)量或橫截面，這是由于粒子的相互作用而發(fā)生特定事件的概率。這將決定研究人員對伽馬射線的預(yù)期。他說，如果他們看不到這一點，他們可以排除這些質(zhì)量和橫截面。
克萊姆森大學(xué)前博士后、該研究的合著者克里斯·卡文說：“在這篇論文中，我們做了更多的排除，說暗物質(zhì)不可能有這些質(zhì)量或橫截面。”。Karwin現(xiàn)在是美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的博士后。“但與之前的研究相比，我們確實開始看到一些跡象，可能是來自這些系統(tǒng)的信號。”
麥克丹尼爾的研究使用了更大的樣本，其中包括額外發(fā)現(xiàn)的矮星系和比以前研究更多的數(shù)據(jù)。他在研究中包括了大約50個矮星系，但他表示，隨著新的、更強大的望遠(yuǎn)鏡在不久的將來上線，他預(yù)計這個數(shù)字將增加到150到200個。
“新望遠(yuǎn)鏡基本上是矮星系探測器，”他說。“我們預(yù)計，通過這些改進(jìn)，我們有可能實現(xiàn)真正的檢測，而不是只有一點點信號提示。”
Ajello補充道，“如果（信號）是真實的，最終就會得到證實。”