暗物质真的是中微子的“近亲”吗?证据不足

暗物质真的是中微子的“近亲”吗?证据不足
2020年03月30日 18:20 新浪网 作者 科学大观园杂志社

暗物质真的是中微子的“近亲”吗?证据不足

按照理论推测,正在衰变的暗物质应该会在银河系中心周围生成一个明亮的球状X射线晕,且这个光晕理应是可以被探测到的。

暗物质不能被直接观察到,因为它不吸收、反射或发射光,但物理学家们已经根据它对其他物质的作用,知道了其存在。据推断,暗物质是中微子的“近亲”,被称为“不育中微子”(sterile neutrino)。物理学家认为,不育中微子虽然仍然是一种假想粒子,但是它可以用于破解暗物质。

据美国“物理学组织”网站3月25日消息称,美国密歇根大学(简称U-M)、劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校(简称UC-Berkeley)在《科学》杂志发文称,科学家在邻近星系中观测到的神秘电磁信号与暗物质无关。在这个结果出炉之前,人们曾寄希望于这些信号能给物理学家提供识别暗物质的有力证据。

论文作者、U-M物理学助理教授Ben Safdi指出,研究人员应该能够发现不育中微子,但不育中微子的不稳定性导致它会衰变为普通中微子和电磁辐射。为了探测暗物质,物理学家们通过扫描星系来寻找这种以X射线形式存在的电磁辐射。

2014年,一项开创性的研究在附近星系和星系团中发现了额外的X射线辐射量。Safdi回忆道,当时的这些辐射参数似乎与衰变的不育中微子暗物质的放射量是一致的。然而,通过对“XMM-牛顿”多镜片X射线太空望远镜20年来关于银河系天体的原始观测数据进行分析,研究人员发现,没有证据表明不育中微子是组成暗物质的粒子。

Safdi解释并展望道:“2014年的那篇论文和后续研究表明,那些信号激起了天体物理学家和粒子物理学家的高度兴趣。然而,我们的最新发现并不意味着暗物质与不育中微子不能划等号,而是意味着没有任何实验证据支持暗物质的存在——这与2014年的看法相反。这项成果虽然向首次暗物质的微观本质研究泼了一盆冷水,但是它为寻找暗物质开启了新思路。”

原创编译:朱明逸 审稿:阿淼 责编:雷鑫宇

期刊来源: 《科学》

期刊编号: 0036-8075

原文链接:https://phys.org/news/2020-03-dark-home.html

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