将伽马射线和引力透镜对比 科学家找到暗物质线索

人气 258

【大纪元2020年06月18日讯】(大纪元记者笛睿编译)一份新研究将引力透镜数据和费米伽马射线太空望远镜的数据进行对比,发现如果加入暗物质成分,能够较好的解释两者的偏差。研究者称这可能是发现暗物质存在的间接证据。

远处天体发出的光线抵达地球的过程中,受到途中大质量物质或天体的影响产生弯曲,导致抵达地球的影像出现一定程度的失真。科学家将这种效应称为引力透镜效果。科学家利用得到的影像,推算光线发源地与地球之间物质的质量。

流行的天文理论估计27%的宇宙由暗物质构成,68%由暗能量构成。但是,至今科学家还没有探测到任何暗物质和暗能量。这份研究是其中的又一项尝试。

意大利都灵大学(University of Turin)的阿玛扎洛索(Simone Ammazzalorso)和斯坦福大学的格鲁恩(Daniel Gruen)及同事想到,太空望远镜得到的费米伽马射线可以确定太空中物质的分布和质量;引力透镜影像图也可以推算光线发源地与地球之间物质的质量,两者数据是不是应该有关联度?

于是他们以NASA的费米太空望远镜长达九年的伽马射线数据,与“暗能量观测”(Dark Energy Survey)项目第一年搜集的数据进行对比,这份数据包括4000万个星系的光学影像。

暗能量观测项目使用位于智利的4米望远镜,拍摄天体的照片,从中分析天体的引力透镜效果。

对比后发现,两者之间的确存在关联度,总的来看,物质较多的区域发出较多的伽马射线;反之,物质较稀疏的区域发出较少的伽马射线。但是其中有一些问题。

具体来说,研究者称发现两种关联度。

一种区域在很小的——不到0.3度的天空范围内,产生高能量射线。研究者分析后认为,这可能是那里存在耀变体(blazar)导致。耀变体是一种密度极高的高变能量源,目前推测是超大质量黑洞的吸积物质产生。

然而在大一些的天空范围内,研究者发现两者的关联度存在一些问题。分析后他们认为,如果将暗物质的因素考虑在内,将比没有暗物质的模型更解释得通。

法国旧阿讷西理论物理实验室(Annecy-le-Vieux Theoretical Physics Lab)的天体物理学家卡洛(Francesca Calore)说:“这项结果令人高兴,它通过间接方法探索暗物质存在,是为数不多的几个迹象之一,为探索暗物质粒子模型带来了新的机会。”

卡洛坦承,鉴于目前科学家对耀变体了解很有限,因此有可能这也是耀变体的因素,而非暗物质。

研究人员希望“暗能量观测”项目发布的下一批包括1亿个星系的数据,以及位于智利的薇拉‧鲁宾观测台(Vera Rubin Observatory)的新项目“时空遗产调查”(Legacy Survey of Space and Time),将提供更全面的数据。

“随着进一步的红移校正和更佳的角度分辨率,未来的仪器将帮助科学家更好地了解伽马射线的来源,并揭示暗物质的特性。”卡洛说。

这份研究近期发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。◇

责任编辑:朱涵儒

相关新闻
新宇宙模型无需暗物质并“与现实很接近”
暗物质新候选粒子:六夸克粒子
探索暗物质新实验:寻找Z’玻色子
新研究利用与原子核互动 探寻暗物质踪迹
最热视频
【唐青看时事】川普猛打中共 习近平拜登如何接招
【有冇搞错】马斯克建议人类“爱和宽容”
【思想领袖】议员米勒:1月6日国会惊魂
【西岸观察】推特内部讲话外泄 称关更多账号
【时事军事】三角洲9队揭秘 剑指中俄太空武器
【横河直播】病毒起源核查 世卫能做什么
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论