暗物质粒子或终被发现:研究称恒星内核产物

2014年10月22日 10:36   新浪科技 微博    收藏本文     

  新浪科技讯 北京时间22日消息,据每日邮报报道,当我们谈到暗物质,每隔几个月就会有关于此的“新发现”,然而却往往在希望之后不免失望。但是,最新的进展却着实让科学家们都兴奋了起来——因为这可能是迄今为止第一次直接探测到让人难以捉摸的暗物质粒子。研究人员认为一种已发现的从太阳到地球的粒子可形成暗物质,这或许意味着暗物质是恒星内核的产物。

  英国莱斯特大学的科学家利用太空中的XMM牛顿卫星做出这一研究发现。他们发现了从太阳到地球的“轴子”(axions)。这些研究人员观测到太阳系中一种奇怪信号——而目前对此的唯一解释就是,这源于暗物质粒子。他们所发现的是在地球磁场中的一个奇怪的X射线源,在排除掉包括其他恒星和星系的原因之后。唯一可能的原因就是轴子撞击磁场进而转化为光子所导致的产物。轴子是一种假想的基本粒子,被认为是暗物质的构成粒子之一。

  由于已观测到对恒星和星系的引力作用,暗物质的存在已得到理论化。目前认为暗物质大约组成了宇宙中所有物质的85%,并形成了宇宙的结构。如果这一研究结果得到证实,这将是有史以来第一次直接探测到暗物质。太阳内核的温度和密度都十分高,并且在其中不断经历着核聚变过程。正是由于其中高温质密,才有可能产生像轴子一样的独特粒子。虽然,在理论上的证明极其困难。

  这篇发表论文的主要研究者是在今年三月去世的乔治·弗雷泽(George Fraser)教授。他在论文中解释说:“轴子,被认为是暗物质的构成粒子,看起来似是而非令人捉摸不定,但确实产生于太阳内核,也确实在地球磁场中转化为X射线。”

  莱斯特大学天体物理和空间科学教授马丁·巴斯托(Martin Barstow)说,这一发现可能会对“我们的宇宙理论产生根本性的影响”。他补充说,目前只是一个最初步的结果,接下来需要通过天文望远镜对其进行确认。“这是一个非常激动人心的研究结果,可能是第一次直接观测到暗物质。之前由于看到了暗物质对周围的引力影响,我们才确定它的存在。”

  “寻找暗物质的构成粒子已有很长时间的历史,这项研究或许将告诉你轴子是组成暗物质的粒子之一。我们一直在寻找这些粒子使恒星冷却或者通过辐射存在于宇宙之中的证据。所以,当发现一些看起来可能有用的东西时就是一个十分重要的研究成果。”在此之前,轴子从未被发现。

  轴子究竟是什么,有着不小的神秘感。人们认为轴子有质量,这是因为我们知道暗物质可对物体产生引力作用。巴斯托教授解释说,轴子可能具有一些亚原子物理学目前尚未清楚的特点。他还补充说,是否所有暗物质都来自恒星目前也还不清楚。暗物质可能有许多来源,其中包括我们的太阳。

  论文的合著者里德博士(Dr Read)说:“在乔治的论文中所包含的这些激动人心的发现或将具有里程碑意义,可能为新物理学翻开新的一页,对理解暗物质将产生深远影响。”此研究团队很快将进行重复观察,希望能对此重大发现作进一步确认。(徐愚)

文章关键词: 暗物质轴子X射线

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