暗物质“所指的根源”排除了轴子
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物理学家在暗物质粒子的搜索行动中“苦苦挣扎” ， 很难在暗物质“不确定性原理”的难题上有所突破 ， 占宇宙物质总量80%多的暗物质一直逃避了科学“猎人”的搜寻 。 暗物质粒子对象有一个可能的目标 ， 它们可能由某种极轻的粒子构成 ， 极轻暗物质粒子的质量少于一个电子质量的十亿分之一 ， 如此少的质量只能用人们无法感知的数字进行表示 ， 词典上的形容词已难以指明极轻的程度 。 这类“轻如鸿毛”的暗物质粒子常被称作轴子(ALPs) ， 研究人员很难发现极轻的ALPs ， 根本不能检测不同类型的 ALPs ， 目前还不能确信轴子是不是科学家“苦苦搜求”的暗物质粒子 。
在暗物质粒子模型的建构中 ， 斯德哥尔摩大学的研究人员走到了“屋檐下的吊灯” ， 他们的检测结果排除了轴子构成暗物质的可能 ， 似乎对轴子之类的“暗粒子”下达了“逐客令” ， 相关的研究成果发表在最新一期《物理学评论通讯》杂志上 。 斯德哥尔摩大学的研究人员第一次使用了伽玛射线望远镜的观测数据 ， 这台望远镜搭载在NASA的费米卫星上 。
他们研究了英仙座星系团中心星系的光谱数据 ， 期待从中搜索到ALPs信号 ， 望远镜的观测灵敏度达到了足够的程度 ， 可以搜索包括特定类型ALPs的信号 ， 以如此灵敏度进行的搜索在天文史上还是第一次 ， 但搜索的结果好似“竹篮子打水——一场空” ， 他们没有发现任何ALPs的迹象 。 不排除理论上的可能 ， 如果ALPs有某些暗物质的特征 ， 那么它们可能成为暗物质粒子的候选对象 。
虽然不能直接探测ALPs的存在 ， 但有很小的可能：当它们在磁场中穿行时 ， 可能转变为普通光线 ， 反之亦然 。 斯德哥尔摩大学的研究团队使用了非常明亮的光源 ， 从英仙座星系团的中央星系发出了明亮的光线 ， 他们期待从中发现轴子转变为光线的任何痕迹 。 高能光线被称之为伽玛射线辐射 ， 在穿越磁场过程中可能改变了自身的性质 ， 转变为ALPs ， 而星际磁场充斥在星系团中星系之间的气体 。
斯德哥尔摩大学物理学系的博士后研究员曼纽尔·迈耶解释说 ， ALPs暂时被排除在暗物质粒子的“候选名单” ， 也许有利于对其它类型暗物质粒子的搜索行动 ， 研究人员的分析成果最令人感兴趣的方面是他们观测仪器的灵敏性 ， 其它的同类实验在精心设计的基础上还有提升的空间 。
对ALPs的搜索使用了费米望远镜 ， 搜索行动还将继续进行 ， 占宇宙物质总构成80%的暗物质依然“深藏不露” ， 仅通过引力的外在作用展示它们遍及宇宙的存在 。 对暗物质的搜索似乎只能沿着引力作用的线索深入下去 ， 科学家希望等到能目睹它们“真容”的那一天 ， 暗物质既不吸收、也不辐射任何光线 ， 但总能找到检测它们的方法 ， 对ALPs信号的搜索只是其中的一种方法 。
【暗物质“所指的根源”排除了轴子】（编译：2016-4-26）
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