科學家利用銀河系尋找暗物質！暗物質真的會被觀測到嗎？

暗物質是科學家猜想的一種未被證實的物質，而這種物質的存在可以解釋許多我們無法解釋的現象，但是暗物質始終未能被觀測到。近日，科學家計劃利用銀河系來反推暗物質的存在，暗物質真的會被觀測到嗎？

爲什麼科學家會從銀河系入手？因爲科學家們認爲暗物質在銀河系中心周圍產生了一個明亮的球狀x射線輻射暈。雖然研究來自遙遠星系的神秘信號的科學家並沒有像他們希望的那樣發現暗物質。但是，他們用來探測這種奇怪信號的新發明技術，即利用我們自己的星系來尋找暗物質可能會提高對這種難以捉摸的物質的尋找。

暗物質

幾十年來，科學家們一直在尋找暗物質，這是一種不與光相互作用，但卻滲透在我們整個宇宙的隱形物質。在2014年的一項研究中，科學家們發現了附近一個星系發出的信號，這給了他們希望:這就是人們長期尋找的暗物質存在的證據。

目前的一些模型預測，暗物質粒子會慢慢衰變爲普通物質，這一過程會產生微弱的光子輻射，x射線望遠鏡可以探測到。2014年，科學家們在一次暗物質搜尋中發現了一個星系的x射線輻射，衆所周知，暗物質在星系周圍聚集。於是研究人員認爲，這種被稱爲“3.5 keV線”(keV代表基洛電子伏特)的輻射很可能是由隱形的中微子構成的。長期以來，人們一直認爲不育的中微子是暗物質的候選者之一。

惰性中微子

惰性中微子是一種假設的粒子，它是中微子的近親，中微子是一種中性的亞原子粒子，其質量非常接近於零。它們在覈反應中被釋放，就像在地球和太陽上的核電站中一樣。因爲中微子中極小的質量不能用粒子物理學的標準模型來解釋，一些人認爲不育的中微子可以組成這個實際上是暗物質的神秘質量。

但在這項對銀河系天體的新研究中，研究人員分析了過去20年裡xmm -牛頓空間x射線望遠鏡獲得的大量原始數據，發現有證據表明，2014年的研究中看到的信號並非來自暗物質。事實上，在用他們的新技術尋找暗物質的過程中，他們根本沒有看到信號。然而，研究人員說，這並不排除不育中微子是暗物質的有力候選者。

爲了得出這個結論，研究人員尋找了天空中的3.5 keV線。由於我們生活在銀河系的暗物質暈中，任何通過該暈進行的觀測都必然包含暗物質。因此，當研究小組在數據中沒有發現3.5 keV線的蹤跡時，他們斷定“3.5 keV線不是暗物質造成的。

現在，雖然3.5 keV的特徵很可能是由不育的中微子引起的，但這似乎排除了假設的粒子是暗物質候選者的可能性。但是仍然有可能不同質量的不育中微子，它們不會發出相同的信號，可以解釋這種難以捉摸的物質。

“即使你找到令人信服的證據,這3.5 keV線不一定是有或不一定是暗物質,這並不排除惰性中微子作爲暗物質的候選者,“Kerstin Perez助理麻省理工學院的物理學教授表示，“仍然有許多不同質量的不育中微子可能存在，它仍然可能構成宇宙中全部或部分暗物質。”

新的暗物質搜尋技術

不過到目前爲止，研究人員沒有觀察到3.5 keV的電離能線，但他們開發的技術可以進一步尋找這種難以捉摸的物質。

“不幸的是，這項研究確實給暗物質微觀性質的最初證據潑了冷水，但它確實爲尋找暗物質開闢了一條全新的途徑，這可能在不久的將來導致一項發現，”該大學物理學助理教授本·薩夫迪（Ben Safdi）說在一份聲明中說。

現在有了這個團隊的技術，他們利用我們在宇宙中的位置來達到他們的觀測，因爲“如果這個信號真的是暗物質，它應該以某種不同的強度遍佈天空，因爲我們生活在暗物質的光環中。”

雖然透過銀河系的暗暈尋找這一特徵有助於研究小組確定信號並非來自暗物質，但它確實有額外的好處。透過銀河系中的暗物質光環，你可以古觀測到一些有趣的存在。

以前的技術基本上是你把X射線望遠鏡對準一個星系團或一個有暗物質暈的星系，然後你尋找暗物質衰變信號，它將以直線的形式出現，通過他們觀察銀河系暗物質暈的技術，他們能夠在搜索中獲得更好的結果。而且我們銀河系周圍的暗物質暈離我們更近，這意味着我們銀河系中的暗物質衰變產生的光子比我們在遙遠的星系團中看到的光子要多得多。最關鍵的是，科學家開發的這項技術可以用於其他搜索，例如，這條3.5千歐的線路。

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