封面新聞記者 閆雯雯

盡管暗物質占宇宙的四分之一以上，但幾十年來它一直是看不見摸不著的，頑固地隱藏在科學家的望遠鏡之外。

近日，根據(jù)約翰·霍普金斯大學的一項最新科研結果，他們有可能找到了暗物質存在的證據(jù)。

雖然這種難以捉摸的物質本身不會釋放任何能量，但當暗物質粒子碰撞時，它們會產(chǎn)生伽馬射線爆發(fā)。因此，研究人員認為，來自銀河系內部的神秘伽馬射線的光可以揭示暗物質的確切藏身之處。如果他們的推測正確，這可能是暗物質真實存在的第一個確鑿證據(jù)。

“暗物質主宰著宇宙，并將星系維系在一起，”該研究的共同作者約瑟夫·西爾克教授認為，“它至關重要，我們一直在拼命思考如何探測它。伽馬射線，特別是我們在銀河系中心觀測到的過量光線，可能是我們的第一個線索。”

暗物質是一種難以捉摸的粒子，構成了大多數(shù)星系“缺失”的額外質量的很大一部分。盡管科學家可以看到這種隱藏質量產(chǎn)生的引力效應，但暗物質本身并不會釋放出任何望遠鏡可以探測到的能量。自2008年以來，NASA的費米衛(wèi)星一直在利用伽馬射線緩慢地拼湊銀河系的圖像。當科學家們觀察這張銀河系的伽馬射線圖像時，他們注意到了一些極其不尋常的東西。

圖據(jù)NASA

銀河系的中心似乎充滿了伽馬射線，而這些射線似乎并非來自任何特定來源。

為此，科學家們提出了兩種完全相反的解釋：這種光芒要么是由垂死恒星旋轉的核心引起的，要么是由暗物質碰撞引起的。

然而，要找出哪種解釋最有可能，卻一直很棘手。在發(fā)表于《物理評論快報》的研究中，研究人員使用超級計算機繪制了一張暗物質在銀河系中的位置圖。這種方法與眾不同之處在于，他們考慮了銀河系是如何形成的。

“我們的星系是由一團巨大的暗物質云形成的，”西爾克教授解釋說。“普通物質冷卻下來，落入中心區(qū)域，并拖拽著一些暗物質一起前行?！?/p>

數(shù)十億年來，來自這些其他星系的暗物質被引力吸引到致密的星系核心，碰撞的次數(shù)也隨之增加。當希爾克教授將這些模擬結果與費米拍攝的星系真實照片進行比較時，他發(fā)現(xiàn)預測結果完全吻合。

雖然這還不是暗物質存在的確鑿證據(jù)，但它提出了一個可能性：伽馬射線的光確實來自暗物質。

希爾克教授在接受采訪時表示：“我們的關鍵新結果是，暗物質與伽馬射線數(shù)據(jù)的吻合程度至少與中子星假說的吻合程度相當?！?/p>

在一篇新論文中，科學家們模擬了他們認為暗物質在星系中應該存在的位置，并計算出了伽馬射線的分布模式。當他們將其與伽馬射線的實際分布進行比較時，發(fā)現(xiàn)預測結果相符。

“我們增加了間接探測到暗物質的可能性?！?/p>

希爾克教授表示，他“最大的希望”是即將在智利建成的切倫科夫望遠鏡陣列能夠解決。

這將是世界上功率最大的伽馬射線望遠鏡，其靈敏度應該能夠探測到暗物質產(chǎn)生的伽馬射線與旋轉中子星輻射之間的細微差別?；蛘撸撏h鏡可以掃描附近的矮星系，這些星系應該主要由暗物質構成。

“探測到費米在銀河系中心發(fā)現(xiàn)的相同信號將證實暗物質假說，”希爾克教授說。

什么是暗物質？

暗物質的質量大約是可見物質的六倍，約占宇宙的27%。

與普通物質不同，暗物質不與電磁力相互作用。

這意味著它不吸收、反射或發(fā)射光，因此極難被發(fā)現(xiàn)。

盡管看不見，但研究人員僅憑暗物質對可見物質的引力效應就能推斷出它的存在。