費米望遠鏡以新方式擴大暗物質搜索

科技日報北京8月16日電 （記者 張夢然）據物理學家組織網消息稱，美國國家航空航天局（NASA）下屬費米太空望遠鏡已開始利用全新方法擴大對暗物質的搜索，并進一步限制了暗物質粒子可能的特征。

暗物質在宇宙尺度上影響了宇宙的歷史，但它的尋找過程甚是艱難。對于人類來講，它實在很“暗”：我們根本看不到暗物質發(fā)光，也看不到它輻射其他粒子，其存在的證據一直是通過引力得來的。當前，尋獲暗物質有兩個辦法：將儀器放入地下或送上太空。

2008年升空的費米太空望遠鏡包括廣域望遠鏡（LAT）和伽瑪射線暴監(jiān)視系統(tǒng)（GBM），這意味著，其一部分使命是對宇宙中狂暴難測的伽瑪射線進行探索。今年稍早時候，費米團隊利用該望遠鏡超過6年的數據完成了3份報告，其中包括使用新方法對暗物質進行搜索的結果。研究人員認為，伽瑪射線是光的最高能量形式，可以幫助揭示暗物質粒子的一些存在類型。

在這些結果中，費米望遠鏡探測到在銀河系中央與其他圍繞銀河系運轉的矮星系中，有與暗物質明顯相關聯(lián)的伽瑪射線信號。雖然目前還沒有令人信服的發(fā)現，但已排除了一定范圍內的質量與相互作用比率的可能性，進一步限制了暗物質粒子可能具有的某些特征。

新研究還一并探索了暗物質由軸子（天文學模型中假想的暗物質構成粒子之一）或其他相似特性粒子組成的可能性。這一類粒子能夠轉化為伽瑪射線，當他們與強磁場相互作用時又會轉回原來的形態(tài)，因此在不斷切換的過程中應當會殘留下一些“蹤跡”。斯德哥爾摩大學團隊對散發(fā)高能量伽瑪射線的NGC1275星系展開研究。位于英仙座星系團中央的這個星系，其熾熱氣體更有利于伽瑪射線和軸子類粒子的轉化。通過費米望遠鏡搜尋的信號，研究人員排除了可能包含了4％暗物質的軸子類粒子。這一研究結果表明，人們現在已經可以更詳細研究軸子粒子的模型，并最大限度縮小可能的質量范圍。

總編輯圈點

科學家采取常規(guī)手段追蹤“暗物質嫌疑人”，一直沒發(fā)現可靠信號，所以開始找些新方法——并不針對某個特定目標，而是分析整個天空中的伽瑪射線背景。雖然還是不能確定暗物質到底是什么，但現在排除了一些不可能分子，“嫌疑人”的范圍被縮得更小了。而暗物質存在的形式一旦揭秘，無論它是某種粒子還是一種我們尚未知曉的狀態(tài)，當今人類的天文、物理教科書都將隨之改變。