科罗拉多大学博尔德分校的丹尼尔·劳特 科罗拉多大学博尔德分校的一名天体物理学家正在寻找来自一个遥远且极其强大的天体的光，寻找宇宙中最难以捉摸的物质:暗物质
在最近的两项研究中，天体物理学和行星科学系的教授杰里米·达林深入研究了PSR J1745-2900
这个天体是一颗磁星，或者说是一种坍缩的恒星，它会产生难以置信的强磁场
“这是我们所知道的最好的天然暗物质探测器，”达林说，他也是科罗拉多大学博尔德分校天体物理学和空间天文学中心的成员
他解释说，暗物质是一种宇宙粘合剂——一种至今仍未被识别的粒子，约占宇宙质量的27%，有助于将像我们银河系这样的星系结合在一起
迄今为止，科学家们主要是利用实验室设备来寻找这种看不见的物质
达林在他的最新研究中采取了不同的方法:利用望远镜数据，他凝视着PSR J1745-2900，看他是否能探测到一种暗物质候选物——一种叫做轴子的粒子——转化为光的微弱信号
到目前为止，这位科学家的搜索一无所获
但是他的结果可以帮助在世界各地实验室工作的物理学家缩小他们自己对轴子的搜寻范围
达林说，新的研究也提醒人们，研究人员仍然可以仰望天空来解决科学中一些最棘手的问题
本月，他在《天体物理学杂志快报》和《物理评论快报》上发表了他的第一轮研究结果
“在天体物理学中，我们发现所有这些有趣的问题，比如暗物质和暗能量，然后我们后退一步，让物理学家来解决它们，”他说
“真可惜
" Top银河系的中部显示了位于其中心的超大质量黑洞的位置，称为人马座A*，以及附近的磁星PSR J 1745-2900；底部:组成超大型阵列的28个碟形天线中的几个
学分:NASA/CXC/FIT/E；中广核灰色通过维基共享资源的抄送照片 自然实验 达林想改变这一点——在这种情况下，在PSR J1745-2900的一点帮助下
这颗磁星围绕银河系中心的超大质量黑洞运行，距离不到一光年
这是一种自然力:PSR J1745-2900产生的磁场比地球上最强的磁铁大约强十亿倍
达林说:“磁星拥有恒星所拥有的全部磁场，但它已经被压缩到大约20公里宽的区域。”
达林去那里寻找暗物质
他解释说，科学家们还没有找到单个轴子，这是一个在20世纪70年代首次提出的理论粒子
然而，物理学家预测，这些短暂的物质片段可能是在宇宙早期生命中大量创造的——并且大到足以解释宇宙中来自暗物质的额外质量
根据理论，轴子比电子轻几十亿甚至几万亿倍，并且很少与周围环境相互作用
这使得它们几乎不可能被观察到，但有一个很大的例外:如果一个轴子穿过一个强磁场，它可以转换成研究人员理论上可以探测到的光
科学家们，包括JILA大学博尔德分校的一个团队，已经使用实验室产生的磁场试图捕捉这一转变
达林和其他科学家有不同的想法:为什么不尝试同样的搜索，但规模要大得多？ “磁星是我们知道的宇宙中最具磁性的物体，”他说
“我们不可能在实验室里接近那个强度
" 变窄 为了利用这种自然磁场，达林利用了卡尔·G
新墨西哥的一个天文台——扬斯基甚大阵列
如果磁星确实在将轴子转化为光，这种蜕变可能会在坍缩恒星发出的辐射中显现出来
这种努力有点像在一个非常非常大的干草堆里寻找一根针
达林说，虽然理论家已经限制了轴子的重量，但这些粒子仍然可能有很大范围的质量
反过来，这些质量中的每一个都会产生特定波长的光，几乎就像暗物质留下的指纹
达林还没有在磁星发出的光中发现这些不同的波长
但是他已经能够利用这些观察来探索最大质量范围内轴子的可能存在——这对于他的第一次尝试来说还不错
他补充说，这样的调查可以补充基于地球的实验工作
康拉德·莱纳特同意了
他是耶鲁大学领导的一项实验的一部分——毫不奇怪，该实验名为HAYSTAC——该实验利用全国各地实验室产生的磁场寻找轴子
莱纳特解释说，像达林这样的天体物理学研究可以作为寻找轴子的一种侦察——从磁星的角度识别有趣的信号，然后实验室研究人员可以更精确地研究这些信号
“这些控制良好的实验将能够找出哪些天体物理信号可能有暗物质的来源，”JILA大学的研究员莱纳特说，该大学是博尔德大学和国家标准与技术研究所(NIST)的联合研究所
达林计划继续他自己的探索，这意味着更近距离地观察我们银河系中心的磁星:“我们需要填补这些空白，走得更远
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