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德国团队新发现:银河中心伽马射线过量或与暗物质湮灭有关

   时间:2025-10-25 18:24:18 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

银河系中心,一项困扰天文学界长达十余年的谜题,最近因德国莱布尼兹天体物理研究所团队的研究而再度引发关注。他们通过超算模拟提出,曾被视为“毫秒脉冲星产物”的伽马射线过量现象,可能与暗物质湮灭密切相关。这一发现,不仅挑战了传统解释,更让暗物质研究的热度再度攀升。

2009年,费米伽马射线太空望远镜捕捉到银河系中心的异常信号:高能伽马射线强度远超理论预测,且其分布呈现罕见的方形轮廓。这一发现让科学家陷入困惑。宇宙中,能发射伽马射线的天体,如恒星残骸或高速旋转的中子星,辐射范围多为圆形或对称结构,方形分布几乎从未被观测到。

德国团队的研究将焦点转向被冷落的“暗物质湮灭假说”。早期模型认为,暗物质在银河中心聚集形成球形“晕”,其湮灭产生的伽马射线应为圆形分布,与观测到的方形不符。但团队提出疑问:暗物质晕是否可能并非球形?

借助欧洲超级计算中心的资源,他们构建了详细的银河演化模型,纳入暗物质引力及百亿年间银河系与小星系的碰撞过程。模拟结果显示,频繁的星系撞击将暗物质晕拉扯成扁状,类似橄榄球。从地球视角观察,这一扁状结构的投影恰好呈现方形,与费米望远镜的观测结果高度吻合。

研究还发现,暗物质粒子湮灭释放的伽马射线能量与强度,与观测到的过量信号误差仅5%,远低于脉冲星假说的15%。尽管如此,部分科学家指出,射线中存在的细微“点状结构”更符合脉冲星特征,因为暗物质湮灭应为平滑辐射。

对此,斯坦福大学提出“复合模型”:暗物质主导平滑的背景射线,解释方形分布;少量脉冲星补充零星点状结构,完善观测细节。这一模型得到广泛认可,毕竟银河中心的复杂性可能允许多种机制共存。

未来十年,随着切伦科夫望远镜阵列(CTA)和南方宽视场伽马射线天文台(SWGO)的投入使用,谜题或将被彻底解开。CTA的分辨率是费米望远镜的10倍,可清晰分辨射线中的点状结构;SWGO则能24小时监测银河中心,通过射线强度变化区分暗物质湮灭(稳定)与脉冲星(周期性波动)。

无论最终答案指向何方,这一研究都意义重大。若暗物质湮灭假说成立,将间接证明“弱相互作用大质量粒子(WIMP)”的存在,推动暗物质研究取得突破;若脉冲星假说胜出,则需重新审视银河中心的恒星演化,或许能发现更多“隐藏的脉冲星”。更重要的是,它提醒科学界:简化模型虽便于计算,但真实宇宙的复杂性远超想象。唯有通过更精细的工具验证,才能接近真相。

 
 
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