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快速旋转的恒星解释了来自星系中心的暗物质讯息

来自银河系中心过剩的伽玛射线,可能源自快速旋转的中子星,而不是先前宣称的暗物质毁灭。

来自银河系中心、令人困惑的过剩伽玛射线,可能源自快速旋转的中子星,或是叫做毫秒脉冲星,而不是先前宣称的暗物质毁灭。这是由两组独立的研究小组,一组来自于荷兰的阿姆斯特丹大学和另一组由麻省理工学院和普林斯顿大学所组合,所作的新数据分析的结果。

在2009年,利用费米大面积望远镜(Fermi Large Area Telescope)的观测,揭露了在我们银河系中心有过剩的高能量光子,或是叫做伽玛射线。过去一段长时间,推测这个伽玛射线可能是暗物质毁灭的迹象;如果是真的,它将形成基础物理学的一个突破,而且是朝向我们了解宇宙组成物质的一大步。

然而,许多其他的假说在这几年纷纷浮现,提议在我们银河系中心过剩的伽玛辐射线应该有一个更为平凡的天文物理起因。被观测到的过剩伽玛辐射线的可能源头,范围从我们银河系中心的超大质量黑洞活动和在中央分子区的恒星形成,到星系核球(galactic bulge)里一个新的黯淡的源头群的结合辐射。

毫秒脉冲星

阿姆斯特丹大学(UvA)的Christoph Weniger与来自普林斯顿大学和麻省理工学院的一组研究群,从费米的数据(Fermi data)所做出的新统计分析,强力地提议过剩的辐射的确源自于尚未被解析出来的点源(point sources)。研究人员结论:最佳的候选星体为毫秒脉冲星。

毫秒脉冲星、或是快速旋转中子星,经常是在数十亿年前形成。他们在星系最极端的物体之中,一群数以百计或仟计的这些毫秒脉冲星一定是潜伏在星系的中心,由于现今仪器的敏灵度,得以躲藏而不被侦测到。未来的勘测以现今及即将完成的望远镜,例如绿堤电波望远镜、平方公里阵列无线电波望远镜,将能够在未来的几年,进一步测试这个假说。

双赢局面

在他们的分析,阿姆斯特丹大学与来自普林斯顿大学和麻省理工学院的研究人员分别使用不同的统计技术,"非卜瓦松噪音法(non-Poissonian noise)和小波转换法(wavelet transformation),来分析费米的数据。他们发现光子的分布是块状的,而非平滑的,指出伽玛射线不太可能是由暗物质粒子碰撞而产生的。

根据Weniger所说:"这是一个双赢的局面。不是在未来的十年发现数以百计或仟计的毫秒脉冲星,在银河系的历史中散发光芒;就是甚么也找不到。如果是后者的话,暗物质对过剩的伽玛射线的解释,将会变得更明显。

普林斯顿大学的Mariangela Lisanti说:"我们的分析结果,可能意味着我们正看到的是银河系中心的一群新的天文物理讯号来源的证据,那本身就是新的而且令人惊讶的东西。"

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