来自银河系核心的能量信号暗示了新型暗物质

暗物质继续让我们感到困惑，到目前为止，无视了每一次破译它的尝试。

根据一项新的研究，线索可能潜伏在银河系的中心分子区，这是一个围绕我们银河系中心的广大氢分子区域。

它约占宇宙中物质的 85%，但暗物质不与光相互作用，似乎仅通过引力与普通物质相互作用。我们知道它的存在是因为它的引力效应，但对其他方面我们知之甚少。

“数据告诉我们，暗物质可能比我们想象的要轻得多，”说来自伦敦国王学院的理论物理学家 Shyam Balaji。

银河系的中心分子区 （CMZ） 与银河系的大部分地区不同。它几乎 80% 的致密气体都储存在那里，堆积成称为分子云的寒冷团簇。气体以每秒数百公里的速度翻腾。

这些巨大的云中会形成新分子，尤其是来自氢分子的分子。一些云也是恒星苗圃，气体和尘埃团块在那里变成恒星。

CMZ 有很多怪癖，但这项新研究特别关注一个：通常为中性气体的奇怪正电荷，这意味着有什么东西正在从氢分子中敲击电子。

除了试图解释这一点之外，Balaji 和他来自西班牙和法国的同事还探索了它与暗区– 一个假设的量子场阵列，大部分与我们的可见区域分离，可以使暗物质的存在成为可能。

在寻找暗物质粒子的过程中，科学界的注意力被一个叫做 '弱相互作用的大质量粒子”或 WIMP 的 WIMP 中。

这些假设的粒子仅通过两个四大基本力量：重力和微弱的核力。

尽管针对 WIMP 进行了数十年的研究，但仍未得到证实。许多专家现在提倡一种更广泛、不那么以 WIMP 为中心的方法来处理暗物质。

例如，这可能意味着粒子与我们的可见光区域的连接甚至更少，或者粒子的质量小于 WIMP。

Balaji 说，更薄的暗物质粒子不仅是可能的，而且可以解释 CMZ 带正电的氢云。

“在我们银河系的中心坐落着巨大的带正电的氢云，几十年来科学家们都是一个谜，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它们中敲出呢？巴拉吉说.

“从我们银河系的这一部分辐射的能量特征表明，有一个持续的、翻腾的能量源正在做这件事，我们的数据表明它可能来自一种比当前模型认为的要轻得多的暗物质。”

研究人员解释说，当较轻的暗物质粒子碰撞在一起时，成对带相反电荷的非暗粒子会在一个称为湮灭的过程中出现。

然后，这些带电粒子可以电离氢气，从而可能产生带正电的分子云，就像 CMZ 中的分子云一样。

以前的研究已经探索了宇宙射线作为可能的电离源，但来自 CMZ 观测的能量特征似乎太小，无法支持这种情景。

它们也不牵连 WIMP。研究人员得出结论，无论什么使氢电离的物体都比宇宙射线慢，质量比 WIMP 小。

他们的研究概述了较轻暗物质的合理性，虽然它提出了一个令人信服的理由，但这仍然是推测性的。需要更多的研究，既要确认 CMZ 中发生的事情，又要揭开暗物质的面纱。

与此同时，作者总结道，这证明了为暗物质粒子撒下更广的网的价值，以及将其撒得更远的价值。

“寻找暗物质是基础科学最重要的目标之一，但很多实验都是基于地球的，伸出双手等待暗物质来到他们身边，”Balaji说.

“通过窥视我们银河系的中心，CMZ 中的氢气表明，我们可能更接近于确定暗物质可能性质的证据。”

该研究发表在物理评论信.

宝宝起名 起名