С помощью телескопа «Ферми» НАСА исследователи обнаружили мощное гамма-излучение, исходящее из «галоподобной» структуры, окружающей Млечный Путь.
费米数据分析揭示暗物质湮灭的潜在信号
编辑者： Uliana S.
暗物质的存在，这一只能通过引力效应间接探测到的无形物质，是当代宇宙学中的核心未解之谜。它被估计构成了宇宙总质能的约27%。东京大学的户谷友则教授最近公布的一项分析工作，或将成为人类首次直接观测到这一神秘宇宙组分的里程碑式证据。
户谷教授于2025年11月26日在《宇宙学与粒子天体物理学杂志》上发表了其研究成果。该研究基于美国宇航局（NASA）“费米”太空望远镜收集的十五年观测数据。经过严谨处理后，分析发现银河系中心区域存在一种残余的伽马射线辉光，其形态呈晕状分布，并且在排除了所有已知的辐射源之后依然存在。这个光子能量峰值精确地定格在20吉电子伏特（GeV），这一数值与理论模型预测的、由假想的弱相互作用大质量粒子（WIMP）湮灭过程所产生的能谱高度吻合。这些观测结果暗示，此类WIMP粒子的质量可能大约是质子质量的500倍。
如果这些数据能够得到进一步的证实，这将意味着人类首次“捕捉”到了暗物质的踪迹，等同于发现了一种超越现有粒子物理学标准模型的新型基本粒子。暗物质的概念最早由天文学家弗里茨·茨威基在20世纪30年代引入科学界。当时，他在观测室女座星系团时，发现星系旋转的异常现象，表明仅凭可见物质的引力不足以维系整个系统的稳定。随后，1932年，荷兰天文学家扬·奥尔特也对暗物质的密度进行了更精确的估算，推测它可能由黯淡的恒星或陨石物质构成。
尽管这项发现具有颠覆性的潜力，科学界仍保持审慎态度，指出在银河系中心这样物质密度极高的区域，要完全排除所有其他可能的的天体物理辐射源是极其困难的。萨里大学的贾斯汀·里德教授指出，富含暗物质的矮星系中并未观察到类似的信号。伦敦大学学院的金华·吴教授则强调，对于如此重大的论断，需要“非同寻常的证据”来支撑。户谷教授本人也认同，要最终确认这一发现，必须在其他暗物质密度高的区域，特别是矮星系中，检测到具有完全相同光谱特征的伽马射线。
数十年来，包括利用地面探测器和大型强子对撞机（LHC）等加速器进行的WIMP粒子搜寻实验，至今未能得出确凿结论。与此同时，像LZ这样的氙基实验已经为WIMP的质量范围设定了严格的限制。另一方面，成立于2017年的全球氩暗物质合作组织（Global Argon Dark Matter Collaboration）等项目，正致力于开发基于惰性气体的探测器，以探索其他质量区间。当前的研究结果，虽然尚未得到最终的证实，但无疑是这场近百年科学探索历程中一个至关重要的潜在转折点。
来源
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