銀河系神秘光束天體物理學(xué)科名詞01湮滅WIMPs星系數(shù)據(jù)新策略暗物質(zhì)搜尋目錄030204基本信息美國(guó)宇航局費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡兩年的觀測(cè)建造的這張全天圖像顯示了天空在伽馬射線光下的情景。明亮的顏色暗示著明亮的伽馬射線源。天空布滿了散射的光芒，并且在我們銀河系平面（中間）是最明亮的。離散的伽馬射線源包括銀河系以及超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動(dòng)的遙遠(yuǎn)星系內(nèi)的脈沖星和超新星殘余。湮滅WIMPs湮滅WIMPs銀河系神秘光束由于WIMPs被認(rèn)為是自己的反粒子（反物質(zhì)是正常物質(zhì)的鏡像版，兩者相遇時(shí)會(huì)相互湮滅），如果兩顆WIMPs相碰撞，它們將會(huì)立即毀滅。這些爆炸，在暗物質(zhì)最密集的銀河系中央應(yīng)該是最常見(jiàn)的，它們很可能會(huì)產(chǎn)生新的粒子從而產(chǎn)生一種精確能量的伽馬射線光子。這些光就是費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的?！斑@非常模糊不清——它可能是統(tǒng)計(jì)的僥幸，也可能是系統(tǒng)性效應(yīng)或者它的確是真實(shí)的信號(hào)，”荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的天體物理學(xué)家克里斯多夫·韋尼格(ChristophWeniger)這樣說(shuō)道?！澳壳?，發(fā)現(xiàn)的信號(hào)都有這三種可能?！表f尼格是近期發(fā)表的指出費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡花費(fèi)太多時(shí)間在銀河系中央尋找這些特征的白皮書(shū)的主要作者。這篇文章是為了響應(yīng)費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目科學(xué)家、美國(guó)馬里蘭州美國(guó)宇航局戈達(dá)德航天中心的天體物理學(xué)家朱莉·麥克恩奈利(JulieMcEnery)的號(hào)召，旨在呼吁尋找費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的其它策略。新策略新策略費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡于2008年6月發(fā)射，自那時(shí)起就一直在觀察整個(gè)天空。盡管它的科研目標(biāo)之一是更多的了解暗物質(zhì)，但這一天文臺(tái)被用于很多領(lǐng)域的科研，包括名為脈沖星的旋轉(zhuǎn)恒星，其它星系里的發(fā)光超大質(zhì)量黑洞，兩者都會(huì)釋放出伽馬射線光。

韋尼格的提案建議費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡在銀河系中央可見(jiàn)的時(shí)候觀測(cè)它，這將增加它收集該太空區(qū)域的數(shù)據(jù)的速率。然而，這一提案的本意并非是從其它項(xiàng)目轉(zhuǎn)移太多時(shí)間至此?！拔覀兎浅?dān)心這將對(duì)其他人的科研項(xiàng)目產(chǎn)生消極的影響，”哈佛大學(xué)的天體物理學(xué)家、白皮書(shū)的合作作者道格·芬克柏那(DougFinkbeiner)這樣說(shuō)道。“我們正盡力為項(xiàng)目做正確的事?！辟M(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)接受資助將持續(xù)運(yùn)行到至少2016年，潛在的給予了足夠的時(shí)間解決星系中央神秘光的問(wèn)題。“我認(rèn)為如果我們立即開(kāi)始一項(xiàng)新的觀測(cè)策略，我們可能在2015年就能獲得這一疑問(wèn)的解答?！狈铱税啬钦f(shuō)道。星系數(shù)據(jù)星系數(shù)據(jù)銀河系神秘光束隨著獲取更多星系中央的有關(guān)數(shù)據(jù)，科學(xué)家希望能夠確定費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的暗示，也即在特殊的能量范圍內(nèi)——130千兆電子伏——是否真的存在伽馬射線光的過(guò)量。很可能這些暗示只是統(tǒng)計(jì)波動(dòng)，隨著更多數(shù)據(jù)的獲得，這些射線光過(guò)量可能會(huì)消失。還有一種可能便是，費(fèi)米的數(shù)據(jù)的確顯示出這些光子的過(guò)量存在，但這是因?yàn)閮x器設(shè)備里的人工制品所致——也即是系統(tǒng)錯(cuò)誤?！拔覀儨?zhǔn)備進(jìn)行一系列有關(guān)設(shè)備可能出錯(cuò)的假設(shè)，所有的假設(shè)都大致相似，”芬克柏那說(shuō)道。“在那里發(fā)生了某些不太可能的事，要不是非常不可能的統(tǒng)計(jì)波動(dòng)，或者是儀器的某種問(wèn)題導(dǎo)致它以某種不太可能的方式隱蔽自己，又或者我們的確發(fā)現(xiàn)了130千兆電子伏的光子。這些假設(shè)其實(shí)都不太可能發(fā)生，但其中一種假設(shè)的確發(fā)生了?！薄拔艺J(rèn)為，最重要的問(wèn)題是排除一種可能性，也即數(shù)據(jù)里的線狀特征可能有助于起源問(wèn)題，”美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校的天體物理學(xué)家、費(fèi)米星系中央分析合作小組的成員西蒙娜·穆吉亞（SimonaMurgia）這樣說(shuō)道?！案淖冞^(guò)的觀測(cè)獲得的額外數(shù)據(jù)能夠幫助我們更好的理解這一問(wèn)題?！比欢?，費(fèi)米數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的第二種明顯不相關(guān)的潛在暗示暗物質(zhì)的可能性使得這一問(wèn)題更加復(fù)雜。除了130千兆電子伏的光子，科學(xué)家還觀測(cè)到2-3千兆伏范圍內(nèi)低能量伽馬射線的過(guò)度剩余。雖然這個(gè)信號(hào)非常強(qiáng)足以排除統(tǒng)計(jì)波動(dòng)的概率，但它也可能是由規(guī)則性的天體物理學(xué)來(lái)源引起的，例如脈沖星。暗物質(zhì)搜尋暗物質(zhì)搜尋銀河系神秘光束其他項(xiàng)目目前也在以不同的方式追蹤暗物質(zhì)的存在。國(guó)際空間站外部依附的粒子探測(cè)器阿爾法磁譜儀（AMS）也在尋找太空中暗物質(zhì)湮滅爆炸的信號(hào)。四月份宣布的實(shí)驗(yàn)獲得的第一批數(shù)據(jù)暗示這可能是由暗物質(zhì)引起的，但這些僅僅是初步發(fā)現(xiàn)。但如果最終的結(jié)果仍指向暗物質(zhì)，那么它將顯示出與費(fèi)米結(jié)果不同的WIMP的質(zhì)量，也即這兩項(xiàng)結(jié)果并非一定是互補(bǔ)的。其它尋找暗物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)則相對(duì)更加直接，于暗物質(zhì)與普通物質(zhì)發(fā)生碰撞的時(shí)刻，雖然這一時(shí)刻非常罕見(jiàn)。這樣的探測(cè)器——包括位于意大利的XENON暗物質(zhì)項(xiàng)目，位于美國(guó)南達(dá)科塔的大型地下氙探測(cè)器實(shí)驗(yàn)（LUX）以及位于美國(guó)明尼蘇達(dá)州蘇丹礦山里的低溫暗物質(zhì)搜尋計(jì)劃(CryogenicDarkMatterSearch，簡(jiǎn)稱SuperCDMS)——它深埋地下只有暗物質(zhì)能夠到達(dá)。目前還沒(méi)有任何實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了任何確定性的結(jié)果。最新的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)提案研究小組認(rèn)為很可能費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的并不是暗物質(zhì)——但他們希望能確定的證實(shí)這一點(diǎn)?！拔艺J(rèn)為每個(gè)人心里都多少存在希望，但是作為科學(xué)家，你必