伽馬射線(電磁頻譜中最活躍的波)通常由宇宙中最熱，最極端的物體產(chǎn)生，例如超新星和脈沖星。銀河系中心有一道伽馬射線的輝光-被稱為銀河系中心伽馬射線過剩(GCE)，其性質(zhì)很難讓天體物理學(xué)家解釋一下他們對銀河系中恒星和氣體分布的了解。產(chǎn)生這種輻射的主要可能性有兩種：脈沖星群，或者更誘人的是一團(tuán)暗物質(zhì)，它們相互碰撞而產(chǎn)生大量的伽馬射線。2015年，麻省理工學(xué)院和普林斯頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)確定GCE可能來自脈沖星等來源?，F(xiàn)在，一項(xiàng)新的分析表明，暗物質(zhì)(而非脈沖星)可能是造成GCE的原因。

盡管銀河或多或少類似于太空中的扁平磁盤，但GCE占據(jù)了更大的球形區(qū)域，從銀河系中心向各個(gè)方向延伸了大約5,000光年。

在2015年的研究中，麻省理工學(xué)院的Tracy Slatyer博士及其同事開發(fā)了一種方法來確定該球形區(qū)域的輪廓是光滑還是“顆粒狀”。

研究小組認(rèn)為，如果脈沖星是GCE的來源，并且這些脈沖星相對較亮，則它們發(fā)出的伽馬射線應(yīng)位于球形區(qū)域，成像時(shí)看起來像是顆粒狀的，脈沖星所在的亮點(diǎn)之間有暗縫。但是，如果暗物質(zhì)是伽馬射線過量的來源，那么球形區(qū)域應(yīng)看起來很光滑。

斯萊特爾博士說：“我們看到它是100%粒狀的，所以我們說，'哦，暗物質(zhì)不能做到這一點(diǎn)，所以它一定是其他東西'。”

“我希望這只是銀河系中心地區(qū)使用類似技術(shù)進(jìn)行的許多研究中的第一項(xiàng)。但是到了2018年，該方法的主要交叉檢查仍然是我們在2015年所做的檢查，這讓我非常擔(dān)心我們可能錯(cuò)過了一些東西。”

在這項(xiàng)新研究中，Slatyer博士和麻省理工學(xué)院的Rebecca Leane博士重復(fù)了2015年研究的方法，但他們并未繪制NASA費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，而是繪制了一張?zhí)摷俚奶炜請D，包括暗物質(zhì)信號和與GCE無關(guān)的脈沖星。

他們將此圖輸入到模型中，發(fā)現(xiàn)盡管球形區(qū)域內(nèi)存在暗物質(zhì)信號，該模型仍認(rèn)為該區(qū)域很可能是顆粒狀的，因此被脈沖星所控制。

斯萊特博士說：“這是我們的方法并非萬無一失的第一個(gè)線索。”

然后，研究小組用費(fèi)米數(shù)據(jù)以及假的暗物質(zhì)信號為模型提供了數(shù)據(jù)。

盡管有周密的計(jì)劃，他們的統(tǒng)計(jì)分析仍然錯(cuò)過了暗物質(zhì)信號，并返回了顆粒狀的類似脈沖星的圖片。

即使他們將暗物質(zhì)信號調(diào)到實(shí)際GCE大小的四倍，他們的方法也看不到它。

利恩博士說：“在那個(gè)階段，我感到非常興奮，因?yàn)槲抑烙绊懛浅４?這意味著暗物質(zhì)的解釋又回到了桌面上。”

科學(xué)家們正在努力更好地理解他們的方法中的偏見，并希望將來能夠消除這種偏見。

萊恩博士說：“如果真的是暗物質(zhì)，這將是暗物質(zhì)通過重力以外的力與可見物質(zhì)相互作用的第一個(gè)證據(jù)。”