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新技术可以在暗处寻找暗物质痕迹

更新时间:2020-09-04 17:12点击:

  到目前为止,关于暗物质存在的唯一直接证据是通过对可见物质的基于重力的影响。这些引力效应是如此明显,以至于我们知道它必须构成宇宙中所有物质的约85%。

  从理论上讲,暗物质候选粒子包括WIMP(弱相互作用块状粒子),轴子和无菌中微子-物理学家已经使用各种地球和基于太空的仪器和方法寻找每种类型的粒子。

  近20年前,物理学家认为,理论上的无菌中微子形式的暗物质可能会以特定能量发射光,因为它的粒子在太空​​中逐渐消失,并在2014年进行了一项研究,详细描述了一种光信号,称为“ 3.5 keV谱线” ”是在非常大的星系团中发现的-keV是代表千电子伏特或千电子伏特的能量度量。

  但是美国能源部(DOE)的劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab),加州大学伯克利分校和密歇根大学的科学家进行的一项新研究-本周在《科学》杂志上发表(请参阅印本:https: //的arXiv。组织/ABS /1812年06976) -结论是惰性中微子衰变对此的解释是,现在基本上排除了此行的来源。

  研究的共同作者兼助理本杰明·萨夫迪说:“我们的发现并不意味着暗物质不是无菌的中微子,但这意味着……迄今为止,尚无任何实验证据表明暗物质的存在。”密歇根大学物理学教授。

  研究人员的方法分析了我们自己星系中预期存在暗物质的暗处的X射线望远镜观测结果,但没有找到3.5 keV线的证据。

  研究合著者,与伯克利实验室理论小组和伯克利理论物理中心有关联的物理学家尼古拉斯·罗德(Nicholas Rodd)说:“我们的限制是如此之强,以至于可能对任何简单的暗物质模型都造成困难。”加州大学伯克利分校和伯克利实验室的教员。罗德(Rodd)与萨夫迪(Safdi)一起工作了几年,研究太空中暗物质可能的可见表现。

  研究人员开发的这项技术(在最新研究中进行了详细介绍)还具有以极高的灵敏度分析太空中其他可能暗物质信号的潜力。

  “不幸的是,尽管这项工作确实在看起来像暗物质微观性质的第一个证据上撒了冷水,但它确实为寻找暗物质开辟了一种全新的方法,这可能导致在暗物质中发现萨夫迪说。

  研究人员没有分析其他星系和星系团(预计那里特别是暗物质特别丰富的地方)的这一3.5 keV线的迹象,而是分析了价值20多年的“空”空间X射线望远镜图像的数据在我们自己的银河系中,您可能会想到暗物质的存在,但仅此而已。