你可能已经看到一两个故事声称天体物理学家已经看到暗物质的证据产生伽马射线。如果这是真的,那将令人兴奋不已,但我们要告诉你,有理由对此表示怀疑。至少目前如此。
当我们观察太空时,光和引力似乎在告诉我们相互矛盾的事情。无论我们在宇宙中看向何处,我们唯一能看到的光都来自构成我们的物质——由质子、中子、电子和它们的一些更奇特的表亲。
当光穿过地球上的物质云时,它呈现出独特的特征,告诉我们它穿过的是哪种物质。当我们用望远镜检查时,发现光普遍具有类似的特征,这意味着它穿过物质的方式与穿过地球上的东西的方式一样。
有些物质不会直接与光相互作用。例如,中子是电中性的,因此当光经过它们时,它们实际上不会做出反应。但还有另外两种力——强核力和弱核力——会影响中子,这意味着我们可以用光来判断中子是否存在。
引力则讲述了一个不同的故事。当我们测量宇宙中的引力时,我们发现远不止我们能看到的物质所能产生的引力。如果用引力来衡量,构成我们的物质只占宇宙引力的五分之一左右。其余的则被已经被称为暗物质,因为它不发射任何光。
领先的竞争者为了暗物质的秘密身份是一类假想粒子,其行为有点像选择性中子。它们被称为弱相互作用大质量粒子(WIMP)。
就光而言,WIMP 就像中子,但在强核力存在时,它们也不会产生任何作用。它们只通过引力和弱核力与其他物质相互作用,这解释了为什么它们如此难以找到。如果它们存在,WIMP 或多或少会是常规物质;它们只是我们从未能够直接观察到的物质,因为它们与其他物质的相互作用方式不同。
宇宙中的所有物质,无论是暗物质还是闪光物质,都被认为反物质对应物.当常规物质遇到邪恶时反物质孪生子,两者在短暂的伽马射线爆发中消失——伽马射线是宇宙中能量最高的光。WIMP 也应该会发生同样的情况,而且可以预测在这样的爆发中会产生哪种伽马射线。
根据该杂志一篇新论文的作者暗宇宙的物理学,费米望远镜观测到了具有正确分布和完全预期能量的伽马射线,表明已经发现了 WIMP 的证据。
尽管伽马射线可能是 WIMP 存在的第一个明确证据,但仍有几组科学家持怀疑态度。有些已提交论文他们表示不确定是什么产生了伽马射线,但很有可能不是暗物质。其中一个团体该团队的一名成员声称发现了暗物质,所有相关方都承认,对伽马射线源的分布存在不同的看法。
荷兰的一个团体已经不那么不可知论了,写道,一组之前从未见过的脉冲星完全解释了所有用作 WIMP 证据的伽马射线。暗物质论文的作者声称没有理由在那个特定的空间区域预期有如此多的脉冲星,而荷兰小组则坚决不同意。
这个问题仍未解决。发现暗物质的行为方式与普通物质不同,这理应是重大新闻;这将使我们更好地了解暗物质究竟是什么,并提出寻找暗物质的新方法。
正如卡尔·萨根所说,科学就是婚姻两种相互冲突的冲动:怀疑和好奇。我们需要对新想法持开放态度,同时仍要质疑它们;我们需要寻找答案,但不要太快下结论。
需要进行更多测试才能查明这些伽马射线来自何处。目前,我们只能拭目以待。