科學家發現無法解釋X射線信號 或暗示暗物質

北京時間10月20日消息 科學日報報道，由英國萊斯特大學的喬治•弗瑞澤(George Fraser)教授和同事進行的一項前沿研究提供了第一批直接檢測暗物質的潛在暗示，在過去長達30年的時間裏，暗物質一直是物理學裏的一大神秘之謎。弗 瑞澤教授於今年三月悲劇離世。

萊斯特大學的太空科學家檢測到X射線天空裏一個令人好奇的信號，後者或將提供有關神秘暗物質本質的見解。萊斯特大學研究小組發現了貌似是軸子的信號，後者被預測為暗物質粒子候選者——這一直是科學屆的一個謎。在發表在10月20日的期刊《皇家天文學會月刊》上的研究裏，萊斯特大學的科學家們描述他們發現了一種無法提供傳統解釋的信號。

研究第一作者弗瑞澤教授在文章中寫道：“對暗物質的直接檢測已經困擾了物理學屆長達30多年。”暗物質作為一種未知起源的不可見物質，無法利用望遠鏡進行直接觀測，只能通過它對正常物質以及光產生的引力效應來間接推斷。暗物質被認為組成了宇宙物質的85%。

“X射線背景——也即移除了明亮X 射線光源後的天空——似乎未發生任何改變，”研究合作作者、萊斯特大學物理學和天文學學院的安迪•雷德（Andy Read）博士這樣説道。“然而，我們在這個X射線背景裏發現了一個季節性信號，對此我們並沒有任何傳統的解釋，但它與軸子的發現相一致。”

這一結果產生於對歐洲航天局X射線天文台和XMM-牛頓天文台幾乎整個數據庫的廣泛研究，XMM-牛頓天文台將於今年12月慶祝在軌的第十五年。之前對軸子的搜尋——主要是在歐洲核子研究中心(CERN)進行，但也有藉助地球軌道的其它宇宙飛船——都沒有獲得成功。

弗瑞澤教授在文章中解釋稱：“軸子，作為暗物質的粒子候選者，的確產生於太陽核心，也的確在地球磁場裏轉化為X射線，這一切似乎是可信服的。”據預測通過磁場朝太陽方向觀察時，軸子產生的X射線信號將最強烈，這是因為這個方向的磁場最強。

雷德博士總結稱：“這些激動人心的發現真是具有開創性，潛在的開啓了新物理學的窗户，它或將具有巨大的啓示意義，不僅對於我們對真實的X射線天空的理解，還在於鑑別主宰宇宙質量重要組成部分的暗物質。”

英國皇家天文學會主席、萊斯特大學前常務副校長、科學和工程學院院長、天體物理學和太空科學教授馬丁•巴斯托(Martin Barstow)説道：“這真是一項不可思議的結果。如果被證實，它將成為對難以捉摸的暗物質粒子的第一批直接檢測和鑑定，它將對我們的宇宙理論產生根本的影響。” XMM-牛頓天文台的運作和數據檔案組成了歐洲航天局成員國之間以及與之外其它機構的重要國際合作。這項研究得到了英國航天局的支持。