暗物质“现身”

撰文｜克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）

翻译｜王栋

为了揭开暗物质的神秘面纱，科学家时刻关注着来自宇宙的信号。银河系中心发出的神秘之光，或许是暗物质粒子首次向我们展露真容。

暗物质或许是宇宙中最令人迷惑、最神出鬼没的组成部分之一。虽然科学家认为宇宙总质量中的绝大部分来自于它，但没有人能确认这一点，因为从没有人真正看到过它。不过现在，暗物质似乎终于显露出一点真容了。美国国家航空航天局的费米伽马射线空间望远镜，记录到了源自银河系中心的高能伽马射线，这一现象与有关暗物质的预言正好吻合。在2014年4月举行的美国物理学会会议上，美国珀杜大学的物理学家拉斐尔·兰（Rafael Lang，未参与此项研究）评价：“我认为这是目前为止得到的最令人激动的信号。”如果科学家记录到的高能伽马射线的确由暗物质造成，这将是科学家首次直接探测到构成暗物质的粒子。

在各种有关暗物质的假说中，认为暗物质由弱相互作用大质量粒子（WIMP）构成的假说最有可能是正确的。WIMP是自身的反物质同伴，会在相互碰撞时湮灭，同时生成普通物质粒子，并随即产生伽马射线光子。因为银河系中心是暗物质最为密集的地方，所以那里是寻找伽马射线光子的最佳地点。

此前科学家就发现，费米伽马射线空间望远镜观测到的来自银河系中心的伽马射线强度超出预期。但对此进行的分析，一直没能得到一个确定的结论。而这次发现的则是一种更显著的高能伽马射线信号——它的源头从银河系中心发出，一直延伸到了5,000光年范围之外（见上页图）。“看起来，这同我们一直期待的暗物质图像一模一样。”美国国立费米加速器实验室的丹·胡珀（Dan Hooper）说。他是该项研究的参与者之一。

当然，“重大的科学新发现，要有强大的证据支撑”。在用其他仪器设备或在其他地方再次观测到该信号之前，大多数科学家仍会对这一发现持保留态度。但是，不论结果如何，我们离揭开暗物质的神秘面纱都更近了一步。