银河系中心的神秘现象可能揭示新的暗物质 _银河系

银河系中心的神秘现象可能揭示新的暗物质。图片来源：美国物理学会
据伦敦国王学院：我们银河系中心的一个神秘现象可能是不同类型暗物质的结果。
暗物质是一种神秘的未被观测到的物质，可能占已知宇宙质量的85%，是科学界最大的追捕之一。
在这项首创的研究中，科学家们在理解难以捉摸的神秘物质方面又迈出了一步。他们认为，一个重新构想的暗物质候选者可能是银河系中发生的无法解释的化学反应背后的原因。
伦敦国王学院博士后研究员、该研究的主要作者之一Shyam Balaji博士解释说：“在我们银河系的中心，坐落着巨大的带正电的氢气云，这对科学家来说是一个几十年的谜，因为通常这种气体是中性的。那么，是什么提供了足够的能量来将带负电的电子从其中敲出呢？
“从我们银河系这一部分辐射的能量特征表明，有一个恒定的、翻滚的能量源在做这件事，我们的数据表明，它可能来自比目前模型考虑的更轻的暗物质形式。”
暗物质最成熟的理论是，它可能是一组被称为弱相互作用大质量粒子（WIMP）的粒子，它们穿过常规物质时没有太多相互作用，这使得它们极难被探测到。
然而，今天发表在《物理评论快报》上的这项研究有可能复活另一种质量远低于WIMP的暗物质。
研究人员认为，这些微小的暗物质粒子正在相互碰撞，并在一个称为“湮灭”的过程中产生新的带电粒子。这些新产生的带电粒子随后可以电离氢气。
之前解释这种电离过程的尝试依赖于宇宙射线，这是一种在整个宇宙中传播的快速高能粒子。然而，这种解释面临着一些困难，因为从发生这种情况的中心分子区（CMZ）的观测中记录的能量特征似乎不足以归因于宇宙射线。对于WIMP来说，这样的过程似乎也是不可能的。
研究小组得到的解释是，导致湮灭的能量源比宇宙射线慢，质量比WIMP小。
巴拉吉博士说。“寻找暗物质是科学界最大的追捕行动，但许多实验都是基于地球的。通过在CMZ使用气体进行另一种观测，我们可以直接找到源头。数据告诉我们，暗物质可能比我们想象的要轻得多。”
“寻找暗物质是基础科学最重要的目标之一，但许多实验都是在地球上进行的，伸出双手等待暗物质到达。通过观察我们银河系的中心，CMZ中的氢气表明我们可能更接近于发现暗物质可能性质的证据。”
这一发现可能同时解释了我们银河系更广泛的奥秘，例如在银河系中心发现的一种特定类型的X射线观测——被称为“511keV发射线” 。这种特定的能量特征也可能是由于相同的低质量暗物质碰撞并产生带电粒子。