暗物质在新分析中得到了缓刑

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T银河中心太亮了，就像夜晚大都市的灯光，地图上只有一个城镇。为了修正他们的宇宙制图法，天体物理学家们花了数年的时间来讨论是什么驱动了这种过量的高能光。2015年，争论似乎决定性地偏向了一种有点平淡无奇的解释——大量暗淡的中子星负责任的．但是，本月早些时候发表在科学预印本网站arxiv.org上的一项新研究揭示了这一工作可能的可能缺陷在这些分析。“数据中发生了一些我们不理解的事情，”他说丽贝卡·莱恩他是麻省理工学院的理论物理学家，也是这篇论文的合著者。

这项新研究，以及3月份发表的另外两项研究，重新开启了一种可能性，即基于太空的仪器已经发现了被认为弥漫在宇宙中难以捉摸的“暗物质”的第一个直接证据。

这个问题首次出现在2009年Dan Hooper她和当时在纽约大学(New York University)读研究生的丽莎·古迪纳夫(Lisa Goodenough)注意到，美国宇航局(NASA)的费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope)似乎接收了太多的伽马射线高能光子被称为伽马射线。

他认为，这种异常现象可能源于理论中星系中心混杂的暗物质粒子群。虽然暗物质不会发光，也不会与已知粒子相交，但在适当的碰撞中，这些粒子可能会湮灭在一场熟悉的物质和反物质的阵雨中，然后释放出一股伽马射线。对这些分支的测量将代表暗物质的第一个证据，暗物质在本质上并不完全是引力。

“如果你告诉我我们使用的背景模型是实际的现实，我现在正在尖叫着”暗物质“。”

然而暗物质并不是唯一可能产生多余伽马射线的物质。它们可以从被称为毫秒脉冲星的宇宙灯塔发出光芒，毫秒脉冲星是一种磁荷中子星，每秒旋转一千圈。一群未被发现的脉冲星由于太暗而无法单独识别出来，可能正在星系中心沐浴额外的伽马射线。

最终，2015年发布了两项研究靠走向世俗。费米数据看起来颗粒状的．它有明亮的像素，表明有多个毫秒脉冲星，和暗淡的像素，表明没有脉冲星。如果暗物质是罪魁祸首，它应该让所有像素的颜色更加均匀。暗物质的解释，似乎是死亡．

现在林尼和特雷西斯莱拉特他是麻省理工学院(MIT)的理论物理学家，也是2015年脉冲星研究的合著者之一。

首先，二重奏煮了银河系的数字代表。他们添加了已知的成分：恒星，气体，灰尘和已知的脉冲条件。然后他们包括假设的成分 - 不仅是暗物质的相当大的帮助，而且在初始样机中未占用的一些额外的小脉冲线。他们使用来自2015年的相同方法研究了这种假的银河系，看看他们是否可以找到暗物质。最终，他们了解到意外的脉冲线抛弃了分析，导致这种暗物质填充的星系有点暗物质的错误结论。

数字银河系是一种令人惊讶的增加的概念证明，但要查看类似的东西可能会影响真正的星系，leane和slatyer将模拟暗物数据添加到实际的费米数据中。但是，他们发现他们的数据分析没有正确识别添加的暗物质。相反，它对颗粒状的脉冲脉冲点提供了太多的信誉。他们补充的较为黑暗的东西，模型误解了脉冲条件的暗物质就越多。该技术未能嗅出任何假暗暗物质，直到研究人员已经注入足够的注射以解释观察到的伽马射线焕发过滤。

他们的结论是:早期的分析永远不会发现暗物质，不管它是否存在。“在这个阶段，我们对伽马射线的理解还缺失了一些东西，”Leane说。“如果暗物质信号真的存在，就有可能隐藏起来。”

Alessandro Cuoco.德国亚琛大学的天体物理学家，在银河系的其他地区合作的德国，并不感到惊讶地听到脉冲节判决可能会过早。该方法依赖于伽马光线应该来自伽马光线的估计，如果您关闭，整个卡片都会下降。“这是一个极其微妙的分析。你必须考虑到非常小的细节，“他说，”他们可以大大改变你的结论。“

研究人员强调这一结果没有暗物质的新证据。相反，它削弱了Galaxy伽马射线发光的竞争解释。“它将暗物质解释为稍好的形状，”说马丁·温克勒他是斯德哥尔摩大学的物理学家。

此外，两次在3月份发表的预印刷品合著Cuoco,另一个为暗物质假说提供补充支持。他们都分析了国际空间站阿尔法磁谱仪(AMS)的最新数据实验．新的研究得出结论，AMS的实验已经检测到比预期更高的反质子水平——另一种可能的暗物质碰撞残留物。

此外，产生AMS数据所需的暗物质粒子与产生观测到的星系中心伽马射线发光所需的暗物质粒子大致相同。这种重叠让一些天体物理学家相信，他们可能正在寻找一种二对一的解释。

然而，AMS数据远非结论。宇宙有很多方法可以制作反罗本洞 - 大多数由地球拉过地球的人都来自潮湿的宇宙射线崩溃成气体云 - 任何分析都必须精确地占所有已知来源。诀窍是弄明出AMS的小upptick意味着暗物质的存在，还是它只是一个舍入错误，说蒂姆林登是俄亥俄州州立大学的天体物理学家，他共同撰写了最近的一篇论文。他的团队发现对暗物质解释的适度支持，但只有他们正确计算了宇宙射线的旅行方式，质子如何被困在超新星以及太阳风吹的难度。林登说，数学可能是对的，但魔鬼是假设的：“如果你告诉我我们使用的背景模型是实际的现实，我会在尖叫，'暗物质！'现在。”

库科、林登和温克勒说，有关AMS仪器和粒子加速器精确质子测量的细节将有助于完善他们的模型。然而，暗物质的一个更清晰的点是，如果AMS或另一个高空实验发现更重的,笨拙的反物质粒子这是宇宙射线很少产生的。温克勒说:“这将是确凿的证据。”

专家们乐观地表示，有了这些投入，目前的建模战争可能会在几年之内平息下来。现在伽马射线的光芒又回到了讨论桌上，暗物质的希望看起来更亮了一些。“如果星系中心的过剩又回来了，”利恩说到反质子的测量，“我们可能会看到暗物质的第一个信号。”

查理·伍德是一名记者，报道地球上和地球外的物理科学发展。他的作品已出版科学美国人，基督教科学箴言报和《生活科学》，以及其他出版物。此前，他曾在莫桑比克和日本教授物理和英语，并获得布朗大学物理学学士学位。