银河系中心为何会发光？新研究指向暗物质

一支天体物理学家团队为银河系中心神秘伽马射线发光的争议注入了新的活力。最新的模拟结果表明，暗物质可能能够解释银河系中心的伽马射线异常，该发现还显示早期的星系合并事件可能让暗物质分布以某种方式与费米望远镜的观测结果相吻合。

关于银河系中心为何会产生奇特的高能伽马射线，这个持续已久的宇宙谜题再次成为焦点。来自莱布尼茨天体物理研究所（AIP）的Moorits Muru博士、Noam Libeskind博士和Stefan Gottlöber博士带领的研究团队，联合耶路撒冷希伯来大学Racah物理研究所的Yehuda Hoffman教授和牛津大学的Joseph Silk教授，试图揭开这一谜团。

团队的研究成果已在《Physical Review Letters》上发表。研究依靠最前沿的宇宙学模拟，重新审视这一古老问题。结果显示，被认为构成宇宙主要成分的暗物质，有望成为NASA费米伽马射线空间望远镜首次发现的神秘辐射的主要解释。

科学家多年来一直在研究这种强烈高能光—被称为“银河系中心异常”（Galactic Center Excess），指的是银河系核心区域出现异常强烈的伽马射线。此前一种流行观点认为，暗物质粒子可能发生碰撞、湮灭并释放出高能伽马射线。

但随着数据不断积累，辐射分布的模式却与银河系暗物质的预期分布不完全吻合。由此，科学家又提出另一种可能：发光现象也许源于一群极为古老、快速自转的中子星，即毫秒脉冲星（millisecond pulsars）。

这次研究团队改变了以往思路，采用名为“Hestia”的高分辨率模拟工具，模拟类似于我们宇宙邻域环境下星系的形成过程，重构银河系包括早期合并在内的动荡历史。研究发现，这些事件有可能重塑了银河系中心暗物质的分布模式。

结果揭示了比以往模型更加复杂、非球形的暗物质结构，无需引入大量脉冲星即可复制实际观测到的伽马射线分布。

“银河系在碰撞和成长过程中的历史会为中央暗物质的分布留下独特指纹，”研究团队表示，“纳入这些因素后，伽马射线信号看起来更像是暗物质产生的。”

这项研究并未终结争论，但确实使暗物质重新成为天体物理学最令人着迷谜题的主要嫌疑人之一。未来如切伦科夫望远镜阵列（Cherenkov Telescope Array）等设备将进一步观测更高能伽马射线，或能更有力地检验上述理论。

“本研究为解读天空中的神秘信号提供了新视角，”团队补充道，“未来我们要么将确认暗物质能留下可观测的痕迹，要么会对银河系自身获得全新认知。”

编译自/ScitechDaily