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失踪的伽马射线是暗物质?宇宙磁场提供了新线索

时间:2019-08-25

当物理学家观察到银河系外的星系的伽马射线时,它通常只能看到一个小点,因为星系距离太远。因此,当一个星系看起来像一个延伸的丛时,必须发生一些不寻常的事情来帮助研究人员更好地理解深空的本质。科学家,包括能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员,利用大型地区望远镜(LAT)在美国宇航局的费米伽玛太空望远镜上收集的八年数据编制了这些地点。最详细的目录。这些星云,包括以前未知的19个伽马射线源,提供了有关恒星如何诞生,它们如何死亡以及星系如何将物质射入太空的重要信息。

博科 - 科学普及:然而,值得注意的是,在没有发现气泡的宇宙区域中,发现了宇宙的两个特别神秘的成分:暗物质(一种看不见的物质形式,比普通物质多六倍)。和穿透星系间空间的磁场,暗物质的起源目前尚不清楚。 NASA科学家Regina Caputo(国际Fermi-Wright组织最近研究的领导者之一)说:这些数据非常令人兴奋,因为它们让我们研究了一些宇宙。最基本的过程,它们可能会引导我们发现新的物理学,该研究发表在《天体物理学杂志》上。

暗物质质量

研究人员寻找的一件事是与银河系绕行的银河系相关的伽马射线。由于这些卫星中最薄弱的部分包含很少的恒星,因此认为它们是由暗物质聚集的。科学家们认为,暗物质可能是由称为微弱相互作用的大质量粒子组成的粒子,它们在相互碰撞和相互破坏时释放出伽马射线。来自超精细卫星星系的伽马射线信号可能强烈暗示了懦夫的存在。对星系形成的模拟预测卫星星系的数量应该大于我们在光学观测中可以检测到的数量。

在美国宇航局费米航天器上用大口径望远镜拍摄的数据中发现的扩展伽马射线源(圆形区域)。图片:Matthew Wood/Fermi-LAT合作

它们中的一些可能非常弱,只有当它们由于暗物质湮灭而产生伽马射线时。在这项新的研究中,费米后来的研究人员寻找与那些预测的卫星星系相关的伽马射线星团。但即使他们空手而来也是一个重要的结果:在未来的研究中,这将使他们能够确定银河卫星系统中暗物质的分布以及WIMP产生伽马射线的可能性,这也是星系演化模型。新的输入。

弱宇宙磁场

研究人员还利用这些数据获得了有关星系间磁场强度的更多信息,希望这将成为确定磁场起源的重要难题。在这部分研究中,该团队观察到燃烧的星系。这些活跃的星系将高速等离子体喷射到太空中。费米宇宙飞船可以探测与指向地球方向的喷流相关的伽马射线。该研究的另一位主要作者,Kavli粒子天体物理学和宇宙学研究所的洪堡研究员Manuel Meyer说:它看起来像点源,但是涉及星系间磁场的机制。它可能使它们看起来像一个扩展源。

小麦哲伦星云(SMC)是围绕银河系运行的第二个大卫星系。这张图片用一半暗物质模型覆盖了SMC的照片。较浅的颜色表明密度较高,表明暗物质高度集中在SMC中心。照片:Regina Caputo/NASA; Axel Mellinger /中密歇根大学

研究人员没有发现任何与火焰有关的斑点。同样,这种缺失是有价值的信息:让研究小组计算出磁场强度至少是地球磁场强度的十亿分之一。星系之间的磁场强于研究人员的预期。这些新信息可以帮助他们发现它是来自最近流入太空的物质,还是来自宇宙的早期历史。宇宙磁性也可能与暗物质有关。在WIMP模型的另一种替代方案中,暗物质被认为由称为轴突的较轻粒子组成,其可以在存在磁场的情况下来自伽马射线。出现(并重新转换为粒子)。为此,磁场强度需要接近其上限。在暗物质研究中考虑这种机制是非常有趣的。

博科 - 科普科普|参考期刊文章:《天体物理学》研究/来自:SLAC国家加速器实验室

DOI: 10.3847/1538-4365/aacdf7

博科公园 - 传递宇宙科学的美丽

当物理学家观察到银河系外的星系的伽马射线时,它通常只能看到一个小点,因为星系距离太远。因此,当一个星系看起来像一个延伸的丛时,必须发生一些不寻常的事情来帮助研究人员更好地理解深空的本质。科学家,包括能源部SLAC国家加速器实验室的研究人员,利用大型地区望远镜(LAT)在美国宇航局的费米伽玛太空望远镜上收集的八年数据编制了这些地点。最详细的目录。这些星云,包括以前未知的19个伽马射线源,提供了有关恒星如何诞生,它们如何死亡以及星系如何将物质射入太空的重要信息。

博科 - 科学普及:然而,值得注意的是,在没有发现气泡的宇宙区域中,发现了宇宙的两个特别神秘的成分:暗物质(一种看不见的物质形式,比普通物质多六倍)。和穿透星系间空间的磁场,暗物质的起源目前尚不清楚。 NASA科学家Regina Caputo(国际Fermi-Wright组织最近研究的领导者之一)说:这些数据非常令人兴奋,因为它们让我们研究了一些宇宙。最基本的过程,它们可能会引导我们发现新的物理学,该研究发表在《天体物理学杂志》上。

暗物质质量

研究人员寻找的一件事是与银河系绕行的银河系相关的伽马射线。由于这些卫星中最薄弱的部分包含很少的恒星,因此认为它们是由暗物质聚集的。科学家们认为,暗物质可能是由称为微弱相互作用的大质量粒子组成的粒子,它们在相互碰撞和相互破坏时释放出伽马射线。来自超精细卫星星系的伽马射线信号可能强烈暗示了懦夫的存在。对星系形成的模拟预测卫星星系的数量应该大于我们在光学观测中可以检测到的数量。

在美国宇航局费米航天器上用大口径望远镜拍摄的数据中发现的扩展伽马射线源(圆形区域)。图片:Matthew Wood/Fermi-LAT合作

它们中的一些可能非常弱,只有当它们由于暗物质湮灭而产生伽马射线时。在这项新的研究中,费米后来的研究人员寻找与那些预测的卫星星系相关的伽马射线星团。但即使他们空手而来也是一个重要的结果:在未来的研究中,这将使他们能够确定银河卫星系统中暗物质的分布以及WIMP产生伽马射线的可能性,这也是星系演化模型。新的输入。

弱宇宙磁场

研究人员还利用这些数据获得了有关星系间磁场强度的更多信息,希望这将成为确定磁场起源的重要难题。在这部分研究中,该团队观察到燃烧的星系。这些活跃的星系将高速等离子体喷射到太空中。费米宇宙飞船可以探测与指向地球方向的喷流相关的伽马射线。该研究的另一位主要作者,Kavli粒子天体物理学和宇宙学研究所的洪堡研究员Manuel Meyer说:它看起来像点源,但是涉及星系间磁场的机制。它可能使它们看起来像一个扩展源。

小麦哲伦星云(SMC)是围绕银河系运行的第二个大卫星系。这张图片用一半暗物质模型覆盖了SMC的照片。较浅的颜色表明密度较高,表明暗物质高度集中在SMC中心。照片:Regina Caputo/NASA; Axel Mellinger /中密歇根大学

研究人员没有发现任何与火焰有关的斑点。同样,这种缺失是有价值的信息:让研究小组计算出磁场强度至少是地球磁场强度的十亿分之一。星系之间的磁场强于研究人员的预期。这些新信息可以帮助他们发现它是来自最近流入太空的物质,还是来自宇宙的早期历史。宇宙磁性也可能与暗物质有关。在WIMP模型的另一种替代方案中,暗物质被认为由称为轴突的较轻粒子组成,其可以在存在磁场的情况下来自伽马射线。出现(并重新转换为粒子)。为此,磁场强度需要接近其上限。在暗物质研究中考虑这种机制是非常有趣的。

博科 - 科普科普|参考期刊文章:《天体物理学》研究/来自:SLAC国家加速器实验室

DOI: 10.3847/1538-4365/aacdf7

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