在不断探索理解暗物质的过程中,研究人员现在正在猜测银河系中心发生的奇怪现象是否可能源于一种新型暗物质。
暗物质是一种神秘的物质,可能占宇宙质量的 85%,研究人员一直在不懈地努力寻找和理解它。现在,发表在《Physical Review Letters》上的一项新研究正在关注一种新的暗物质候选者,它可能导致银河系内发生无法解释的化学反应。
从中性变为正电荷
在这项研究中,伦敦国王学院的研究人员首先注意到了银河系中心云团的一些奇怪现象。
“在我们的星系中心,存在着巨大的带正电氢气云,这对科学家来说是个谜几十年了,因为通常情况下气体是中性的。那么,是什么提供了足够的能量来将带负电的电子从中剥离呢?”伦敦国王学院的博士后研究员 Shyam Balaji 在一份新闻稿中说。
“从我们银河系这个区域辐射出来的能量信号表明,存在一个持续不断的、翻腾的能量源在做这件事,而我们的数据表明,它的来源可能是一种比当前模型考虑的要轻得多的暗物质形式,”Balaji 在新闻稿中继续说道。
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难以捉摸的粒子
根据这项研究,关于暗物质的主要共识是它由一组称为弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的粒子组成。这些粒子几乎不与普通物质发生相互作用,这就是为什么它们如此难以探测。
然而,研究团队可能已经发现了一种不同类型的暗物质,其质量比 WIMPs 低。根据研究人员的说法,这些更小的粒子很可能相互碰撞,并通过所谓的湮灭产生新的带电粒子。这些带电粒子可能会电离氢云。
更慢、更轻
在过去的研究中,研究人员试图通过宇宙射线——在宇宙中传播的快速、高能粒子——来解释氢的电离。然而,这种解释存在挑战。在中央分子区(CMZ)——电离发生的地方——记录和观测到的能量信号似乎不足以与宇宙射线相吻合。因此,研究团队认为引起湮灭的来源比 WIMPs 的质量更轻,速度比宇宙射线更慢。
“寻找暗物质是科学界最大的搜捕行动,但很多实验都是在地球上进行的。通过利用 CMZ 的气体进行另一种观察,我们可以直接找到源头。数据告诉我们,暗物质的质量可能比我们想象的要轻得多,”Balaji 在新闻稿中说。
研究团队还认为,这些发现可能与其他银河系之谜相吻合,例如 511 keV 发射线的发现——这是在银河系中心看到的 X 射线观测。511 keV 发射线可能就是由这种新型的、低质量的暗物质引起的。
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Physical Review Letters。亚 GEV 暗物质在中央分子区的异常电离















