你可能看過一兩個故事聲稱天文物理學家已經看到暗物質的證據產生伽瑪射線。 如果這是真的,那將是令人興奮的,但我們在這裡告訴您,我們有理由對此表示懷疑。 最起碼到現在。
當我們眺望太空時,光和重力似乎在告訴我們矛盾的事情。 無論我們在宇宙中的哪個位置觀察,我們看到的唯一光都來自構成我們的物質──由質子、中子、電子及其一些原子組成的物質。更多異國情調的表兄弟。
當光穿過地球上的物質雲時,它會呈現出獨特的特徵,告訴我們它穿過的是哪種物質。 當我們用望遠鏡檢查時,光線普遍具有相似的特徵,這意味著它只會像穿過地球上的東西一樣穿過物質。
有些物質不直接與光相互作用。 例如,中子是電中性的,因此當光經過它們時它們不會真正反應。 但還有另外兩種力——強核力和弱核力——確實會影響中子,這意味著我們可以利用光來確定中子是否存在。
重力講述了一個不同的故事。 當我們測量宇宙中有多少引力時,我們發現重力遠遠超過我們所能看到的物質所能產生的引力。 如果你按照重力來計算,構成我們的物質只佔宇宙引力的五分之一左右。 剩下的被已經發生的事情佔據了稱為暗物質,因為它不發出任何光。
領先的競爭者為了的秘密身分是一類假設的粒子,其行為有點像更具選擇性的中子。 它們被稱為弱相互作用大質量粒子(WIMP)。
弱相互作用粒子在光的照射下就像中子,但當強核力存在時它們也不起任何作用。 它們僅透過重力和弱核力與其他物質相互作用,這解釋了為什麼它們如此難以找到。 如果存在,弱相互作用粒子或多或少會是普通物質。 它們只是我們從未能夠直接觀察到的物質,因為它們如何與其他物質相互作用。
宇宙中的所有物質,無論是黑暗的還是閃閃發光的,都被認為具有反物質對應物。 當普通物質陷入邪惡時作為雙胞胎,兩者消失在伽馬射線的短暫爆發中——伽馬射線是宇宙中能量最高的一種光。 同樣的情況也應該發生在弱相互作用粒子上,並且可以預測在這樣的爆發中會產生什麼樣的伽馬射線。
根據該雜誌上一篇新論文的作者的說法黑暗宇宙的物理學,費米望遠鏡看到了伽馬射線,其分佈恰到好處,能量也完全符合預期,這表明已經發現了 WIMP 的證據。
雖然伽馬射線可能是弱相互作用粒子的第一個明確證據,但一些科學家小組仍然持懷疑態度。部分已提交論文說他們不確定是什麼產生了伽馬射線,但很有可能不是暗物質。其中一組與聲稱發現暗物質的團隊共享一名成員,所有相關方都承認有不同的方法來解釋伽馬射線源的分佈。
荷蘭的一個團體不那麼不可知論,寫下以前未曾見過的集合完全解釋了所有被用作弱相互作用粒子證據的伽馬射線。 暗物質論文的作者聲稱,沒有理由預期在該特定空間區域會出現如此多的脈衝星,而荷蘭小組則自信地不同意。
該問題仍未解決。 發現暗物質像普通物質一樣以另一種方式發揮作用,理所當然地是一個大新聞。 它將使我們更了解暗物質到底是什麼,並提出尋找暗物質的新方法。
正如卡爾·薩根所說, 科學就是婚姻兩種相互衝突的衝動: 懷疑和驚奇。 我們需要對新想法持開放態度,同時仍質疑它們; 我們需要尋求答案,但又不能太快找到答案。
需要更多的測試來弄清楚這些伽馬射線來自哪裡。 現在,我們只能拭目以待。