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科学家发现无法解释X射线信号 或暗示暗物质  

2014-10-21 22:10:03|  分类: 物理科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

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由英国莱斯特大学的乔治?弗瑞泽教授和同事进行的一项前沿研究提供了第一批直接检测暗物质的潜在暗示,在过去长达30年的时间里,暗物质一直是物理学里的一大神秘之谜。


科学探索


 
 

科学家这个X射线背景里发现了一个无法解释的季节性信号

 

  北京时间10月20日消息,科学日报报道,由英国莱斯特大学的乔治?弗瑞泽(George Fraser)教授和同事进行的一项前沿研究提供了第一批直接检测暗物质的潜在暗示,在过去长达30年的时间里,暗物质一直是物理学里的一大神秘之谜。弗 瑞泽教授于今年三月悲剧离世。

  莱斯特大学的太空科学家检测到X射线天空里一个令人好奇的信号,后者或将提供有关神秘暗物质本质的见解。莱斯特大学研究小组发现了貌似是轴子的信号,后者被预测为暗物质粒子候选者——这一直是科学届的一个谜。在发表在10月20日的期刊《皇家天文学会月刊》上的研究里,莱斯特大学的科学家们描述他们发现了一种无法提供传统解释的信号。

  研究第一作者弗瑞泽教授在文章中写道:“对暗物质的直接检测已经困扰了物理学届长达30多年。”暗物质作为一种未知起源的不可见物质,无法利用望远镜进行直接观测,只能通过它对正常物质以及光产生的引力效应来间接推断。暗物质被认为组成了宇宙物质的85%。

  “X射线背景——也即移除了明亮X 射线光源后的天空——似乎未发生任何改变,”研究合作作者、莱斯特大学物理学和天文学学院的安迪?雷德(Andy Read)博士这样说道。“然而,我们在这个X射线背景里发现了一个季节性信号,对此我们并没有任何传统的解释,但它与轴子的发现相一致。”

  这一结果产生于对欧洲航天局X射线天文台和XMM-牛顿天文台几乎整个数据库的广泛研究,XMM-牛顿天文台将于今年12月庆祝在轨的第十五年。之前对轴子的搜寻——主要是在欧洲核子研究中心(CERN)进行,但也有借助地球轨道的其它宇宙飞船——都没有获得成功。

  弗瑞泽教授在文章中解释称:“轴子,作为暗物质的粒子候选者,的确产生于太阳核心,也的确在地球磁场里转化为X射线,这一切似乎是可信服的。”据预测通过磁场朝太阳方向观察时,轴子产生的X射线信号将最强烈,这是因为这个方向的磁场最强。

  雷德博士总结称:“这些激动人心的发现真是具有开创性,潜在的开启了新物理学的窗户,它或将具有巨大的启示意义,不仅对于我们对真实的X射线天空的理解,还在于鉴别主宰宇宙质量重要组成部分的暗物质。”

  英国皇家天文学会主席、莱斯特大学前常务副校长、科学和工程学院院长、天体物理学和太空科学教授马丁?巴斯托(Martin Barstow)说道:“这真是一项不可思议的结果。如果被证实,它将成为对难以捉摸的暗物质粒子的第一批直接检测和鉴定,它将对我们的宇宙理论产生根本的影响。” XMM-牛顿天文台的运作和数据档案组成了欧洲航天局成员国之间以及与之外其它机构的重要国际合作。这项研究得到了英国航天局的支持。

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