品质小,跑得慢,暗物质有新的类型?

研发家 | 2025-06-06 33

最近发表在《物理评论快报》上的一项研究发现,银河系中心的一种神秘现象可能是由一种新型暗物质候选人引起的。

神秘暗物质可能占已知宇宙质量的85%,但是还没有被观察到,科学家们一直在捕捉它们。

对于科学家来说,银河系中心存在的巨大带正电的氢云是一个谜,因为这种气体通常是中性的。科学家想知道什么提供了足够的能量来驱除负电子。

“银河系的这部分辐射能量特征表明,有一个持续滚动的能量源在前进。根据我们的研究数据,它可能是一种比目前模型提出的更轻的暗物质。”这项研究的主要作者,英国伦敦国王学院的研究员Shyam Balaji说。

基于当前关于暗物质的理论,弱相互作用大质量颗粒(WIMP)这是最有希望的暗物质候选人。当它们穿过常规物质时,它们不会产生太大的相互作用,所以很难被发现。

Balaji和其他研究人员提出了一种比WIMP质量小得多的暗物质。他们认为,这些微小的暗物质颗粒正在相互碰撞——“湮灭”,并形成新的带电颗粒。这些新产生的带电颗粒随后与氢气分离。

在此之前,科学家们通过宇宙射线来解释这一“湮灭”过程。但是,银河系中心分子区(CMZ)根据能量特征观测,“湮灭”不能完全归因于宇宙射线。而且对WIMP来说,这个过程也很难引起。所以,Balaji等人推断,造成湮灭的能源比宇宙射线慢,质量比WIMP小。

“在科学界最大的追捕行动中,许多实验都是在地球上进行的。与过去不同的是,我们可以通过观察CMZ气体来直接追根溯源。数据告诉我们,暗物质可能比我们想象的要轻得多。”巴拉ji说,观察银河系的核心更容易触及识别暗物质特征的证据。

此外,上述发现有望解开银河系的更多奥秘。例如,一种特定类型的X射线-511keV线来自银河系中心。这一特定的能量特性也可能是由于上述低质量暗物质的冲击和带电颗粒的产生。

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