加州大学欧文分校 一位艺术家对银河系的解释显示了银河系中心恒星的“盒状”分布
一个由UCI领导的物理学家小组在一份新发表的研究报告中称，这种形状几乎没有留下任何空间来容纳来自暗物质粒子破坏的过量辐射
功劳:奥斯卡·马西亚斯为UCI 十多年前，费米伽马射线太空望远镜在银河系中心发现了过量的高能辐射，这让一些物理学家相信他们看到了暗物质粒子湮灭的证据，但加州大学欧文分校的研究人员领导的一个小组排除了这种解释
在最近发表在《物理评论D》杂志上的一篇论文中，弗吉尼亚理工学院和州立大学的UCI科学家和同事以及其他机构报告说，通过对费米数据的分析和一系列详尽的建模练习，他们能够确定观察到的伽马射线不可能是由被称为弱相互作用大粒子的东西产生的，这些粒子通常被理论化为暗物质
该论文的作者说，通过消除这些粒子，它们的破坏可以产生高达300千兆电子伏的能量，从而对暗物质的性质施加了迄今为止最强的限制
“大约40年来，粒子物理学家中暗物质的主要候选物是一种热的、弱相互作用的、弱尺度的粒子，这一结果第一次排除了大质量粒子的候选物，”合著者、UCI大学物理学和天文学教授凯夫克·阿巴扎简说
“在许多模型中，这种粒子的质量是质子的10到1000倍，而更大质量的粒子作为暗物质粒子在理论上吸引力较小，”合著者马诺杰·卡普林哈特补充道，他也是UCI大学物理学和天文学教授
“在这篇论文中，我们排除了有利范围内的暗物质候选物，这是对我们对这些代表暗物质的可能性的限制的巨大改进
" 阿巴扎坚说，暗物质信号可能会被银河系中心的其他天体物理现象排挤掉，例如恒星形成、分子气体的宇宙射线偏转，最值得注意的是中子星和毫秒脉冲星，它们是费米空间望远镜探测到的过量伽马射线的来源
“我们观察了银河系中心正在进行的所有不同的建模，包括分子气体、恒星发射和散射低能光子的高能电子，”合著者奥斯卡·马西亚斯说，他是东京大学卡弗利宇宙物理和数学研究所的物理学和天文学博士后学者，他在2017年访问UCI时启动了这个项目
“我们花了三年多的时间将所有这些新的、更好的模型整合在一起，并检查了排放物，发现留给暗物质的空间很小
" 费米伽马射线太空望远镜在2008年发射后的数据显示，银河系的银河中心有过量的高能辐射
许多物理学家将这归因于弱相互作用暗物质粒子的湮灭，但是UCI领导的研究通过一系列粒子质量排除了这种可能性
功劳:奥斯卡·马西亚斯为UCI 马西亚斯也是阿姆斯特丹大学格拉帕中心的博士后研究员，他补充说，如果没有费米大面积望远镜合作提供的数据和软件，这个结果是不可能的
该小组测试了银河中心区域用于过量排放分析的所有模型，其结论保持不变
马西亚斯说:“我们必须设计一个扩散排放模型，在模型中留下一个大‘洞’，以放松我们的约束，而科学并不是那样工作的。”
卡普林哈特指出，物理学家已经预测来自暗物质湮灭的辐射会以一个从银河系中心发出的纯球形或椭圆形sha pe来表示，但是费米太空望远镜在2008年6月部署后探测到的伽马射线过剩显示为一个三轴、棒状结构
“如果你仔细观察银河中心，你会发现恒星呈盒状分布，”他说
“有一个恒星盘，在正中央，天空上有一个大约10度的凸起，它实际上是一个非常特殊的形状——有点像一个不对称的盒子——这个形状给额外的暗物质留下的空间非常小
" 这项研究是否排除了星系中暗物质的存在？“不，”卡普林哈特说
“我们的研究限制了暗物质的粒子种类
银河系中暗物质的多条证据线是可靠的，不受我们工作的影响
" 阿巴扎建说，他们不认为该团队的发现令人沮丧，而是应该鼓励物理学家关注最受欢迎的概念之外的概念
“外面有很多可供选择的暗物质候选者，”他说
“搜索将更像是一次捕鱼探险，你不知道鱼在哪里
"
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