毕竟暗物质粒子可能是重量级物质

 作者:束牾拱     |      日期:2017-12-28 01:01:38
作者:丽莎格罗斯曼暗物质慢慢地跑出了隐藏的地方对伽马射线天空的两个新观察表明,如果神秘物质是粒子,它比40千兆电子伏特重,大约是质子质量的44倍这与地球上三次实验的暗示相矛盾,这些实验指出轻质暗物质粒子的重量只有四分之一,尽管一些研究人员表示这种羽毛重量仍处于运行状态暗物质约占宇宙中物质的80%,但没有人确定它是由什么组成的领先的候选者是一个WIMP,或弱相互作用的大质量粒子,它是在大爆炸中产生的,并且从那时起就一直聚集和播种星系等结构物理学家知道宇宙中含有多少暗物质,但不知道每个WIMP的重量是多少找到答案的一种方法是耐心地等待粒子撞到埋在地下深处的探测器,以避免来自太空下降的普通粒子的虚假信号其中一些探测器还没有捕获任何东西,但其中三个 - 意大利一个矿山的CRESST II和DAMA,以及明尼苏达州一个矿山的CoGeNT--报告了一个重达7到20千兆电子伏特的颗粒的诱人暗示(电子伏特)探测粒子特性的另一种方法是寻找当两个WIMP碰撞并相互湮灭时产生的伽马射线辐射,产生一连串的粒子和光子去年,位于伊利诺斯州巴塔维亚的费米实验室的Dan Hooper使用费米太空望远镜的数据来展示来自银河系中心的同样轻质的暗物质粒子的辐射但现在,研究费米数据的两个独立小组表示,他们的研究指出一种重量至少为40 GeV的暗物质粒子两组都在寻找银河系绕行的矮星系暗物质的伽马射线发光其中一位由法国蒙彼利埃大学的Johann Cohen-Tanugi和瑞典斯德哥尔摩大学的Jan Conrad和Maja Llena Garde领导的一组费米研究人员研究了10个矮星系的两年观测资料另一个是罗德岛普罗维登斯布朗大学的Alex Geringer-Sameth和Savvas Koushiappas,研究了三年内七个星系的伽马射线输出这些小组使用不同的统计方法从正常的天体物理来源(例如脉冲星和超新星)中减去伽马射线发射以捕获暗物质信号,并且每个人得出相同的结论 - 来自暗物质的任何伽马射线必须由相对较重的粒子产生为什么如果暗物质的每个粒子都是小而轻的,那么应该有很多它们可以解释宇宙中通过对正常物质的引力间接检测到的暗物质的数量研究小组表示,如果有大量暗物质粒子,它们之间会发生很多碰撞,因此伽马射线比看到的要多得多 “如果WIMP较小,我们应该看到它们,但我们不会,”Koushiappas说 “这是迄今为止我们所拥有质量的最强限制”但这些研究并不一定是轻质暗物质粒子的丧钟,Hooper说这是因为他们使用暗物质模型衰变成某些类型的粒子,如重夸克,无论温度如何都以相同的速度行进 Hooper说,实际上,如果暗物质衰变成费米无法检测到的粒子,或者当宇宙更年轻,更热时它会移动得更快,那么它仍然可以像10 GeV一样轻他告诉“新科学家”杂志说:“他们排除了某种粒子,但他们并没有排除我的粒子”尽管如此,该文件还是向前迈出的重要一步他说:“这是我们第一次真正理所当然地接受了理论上可接受的,积极主动的,有吸引力的模式” “没有一个实验可以杀死我们能想到的所有暗物质模型它将采取许多不同的方法“期刊参考:arxiv.org/abs/1108.3546和arxiv.org/abs/1108.2914,两者都接受物理评论快报更多关于这些主题: