暗物质毁灭被排除为银河系中心额外辐射的来源

　　十多年前，费米伽马射线太空望远镜在银河系中心发现了过量的高能辐射，这让一些物理学家相信他们看到了暗物质粒子湮灭的证据，但加州大学欧文分校的研究人员领导的一个小组排除了这种解释。

　　在最近发表在《物理评论》(Physical Review D)杂志上的一篇论文中，弗吉尼亚理工学院、州立大学和其他机构的UCI科学家和同事报告说，通过对费米数据的分析和一系列详尽的建模练习，他们能够确定观测到的伽马射线不可能是由所谓的弱相互作用的大质量粒子产生的，大质量粒子最普遍的理论是暗物质。

　　该论文的作者说，通过消除这些粒子，它们的破坏可以产生高达300千兆电子伏特的能量，他们对暗物质的性质提出了迄今为止最强有力的限制。

　　研究报告的撰写者之一、UCI大学物理学和天文学教授凯福克·阿巴扎坚说:“在大约40年的时间里，暗物质在粒子物理学家中的主要候选者是一种热的、弱相互作用的、弱尺度的粒子，这一结果第一次排除了大质量粒子的可能性。”

　　研究报告的撰写者之一、UCI大学物理学和天文学教授马诺·卡普林哈特说:“在许多模型中，这种粒子的质量是质子的10到1000倍，而质量较大的粒子作为暗物质粒子，理论上吸引力较小。”“在这篇论文中，我们排除了超出有利范围的暗物质候选物，这极大地改善了我们对暗物质代表可能性的限制。”

　　阿巴扎坚说，银河系中心的其他天体物理现象可能会挤掉暗物质信号——比如恒星形成、分子气体产生的宇宙射线偏转，尤其是中子星和毫秒脉冲星——它们是费米太空望远镜探测到的过量伽马射线的来源。

　　“我们研究了银河系中心正在进行的所有不同的建模，包括分子气体、恒星辐射和散射低能光子的高能电子，”合著者奥斯卡·马西亚斯说，他是东京大学卡弗利宇宙物理和数学研究所的物理学和天文学博士后学者，他在2017年访问UCI时发起了这个项目。“我们花了三年多的时间将所有这些新的、更好的模型整合在一起，并对排放物进行了检测，结果发现几乎没有留给暗物质的空间。”

　　马西亚斯也是阿姆斯特丹大学格拉帕中心的博士后研究员，他补充说，如果没有费米大面积望远镜合作提供的数据和软件，这个结果是不可能的。

　　该小组测试了银河中心区域用于过量排放分析的所有类别的模型，其结论保持不变。马西亚斯说:“我们必须建立一个扩散排放模型，在其中留下一个大‘洞’来放松我们的约束，而科学并不是这样工作的。”