北京
一个不寻常的伽马射线信号，可能成为迄今暗物质存在的最直接证据。不过，这个信号也可能源于望远镜故障，或由某种比暗物质更奇特的现象产生。
暗物质构成了宇宙的“骨架”，驱动着星系聚集等行为。它的质量远超所有可见物质，但几十年来，研究人员始终困惑于它究竟是什么。
问题的一部分在于，科学家目前无法直接观测暗物质，只能记录它对周围环境的影响。一条更直接的调查路径是探测暗物质相互碰撞并湮灭时产生的粒子——一些理论认为这种情况应当发生。现在，广西大学的梁云峰及其同事识别出一个伽马射线信号，可能正是这一过程的产物。
15.5年数据中的异常信号
研究团队分析了费米伽马射线太空望远镜（FGST）15.5年的数据，重点关注室女座星系团、天炉座星系团和蛇夫座星系团。梁云峰表示，之所以选择这些星系团，是因为它们已知含有大量暗物质晕。团队在那里发现的伽马射线信号呈尖峰或线条状，类似于只有单一颜色的光脉冲——这正是某些理论预测的暗物质湮灭特征。
团队成员、中国科学院樊一中说：“发现一条尖锐的伽马射线谱线，将是证明暗物质粒子存在并揭示其粒子物理特性的终极‘确凿证据’。”基于对数据的统计分析，研究人员估计，该信号是随机宇宙噪声或纯巧合模式的可能性低于万分之一。
历史难题：伽马射线信号易与望远镜误差混淆
然而，在团队宣布确定性发现之前，仍有几个问题悬而未决。历史上，在伽马射线中探测暗物质特征一直很困难，因为信号往往微弱，容易与望远镜误差混淆。例如，2012年一个有希望的伽马射线信号最终被证明正是如此。
同样供职于中国科学院、参与这项新研究的沈兆强表示，团队成员进行了大量测试来确认信号的真实性，但仍存在仪器误差的可能性。
此外，虽然这个新信号在观察三个星系团时清晰可见，但在暗物质密集的银河系中心附近却似乎消失了——按理说那里暗物质也应发生湮灭并产生伽马射线。
“宇宙后院”的沉默之谜
“信号在遥远星系团中亮起，却在我们自己的宇宙后院保持沉默，这非常奇怪。”梁云峰说，“如果这确实来自暗物质，说明粒子之间的相互作用必须比传统理论预测的复杂得多。”另一种可能是，该信号来自某种更罕见或更新颖的现象，例如超……
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