銀心伽馬射線並非暗物質信號

圖：銀心伽馬射線分布圖，以及暗物質（左下）及脈衝星（右下）給出的伽馬射線空間分布比較圖。Credit: Christoph Weniger, University of Amsterdam/FermiLAT

早在十年前，費米伽馬射線空間望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)就發現了瀰漫在銀河系中心位置的伽馬射線。在當時看來，這些伽馬射線似乎並非來自於銀心位置的星體。另一方面，根據暗物質假說，銀心位置應當包含大量暗物質。因此，一些科學家認為，這些銀心伽馬射線很可能是暗物質發出的可見信號。但是，最新研究否定了這種觀點。

2018年8月6日，由荷蘭阿姆斯特丹大學(University of Amsterdam)的Richard Bartels博士領導的研究小組在《自然》雜誌子刊《自然天文》上發表論文，指出全新證據表明銀心伽馬射線應當來自毫秒脈衝星。脈衝星是一類會發射周期性脈衝信號的中子星。其中毫秒脈衝星一般被認為是包含中子星的雙星系統，脈衝周期極短，僅有毫秒量級。研究者分析了伽馬射線與星體質量的關係。通過使用一種新開發的分析工具SkyFACT，研究者得以加入更多物理參數來降低數據分析中的不確定因素。從中發現，這些瀰漫的伽馬射線往往集中於星體質量高的區域。進一步分析指出，伽馬射線和星體質量的比值基本是固定的。因此銀心伽馬射線的強度其實標誌著其所在位置的星體質量。這說明銀心伽馬射線實際上來自可見星體，尤其可能是毫秒脈衝星，而不是來自不可見的暗物質。這項新研究顛覆了又一個暗物質可見信號的理論，使得暗物質假說更加撲朔迷離。同時，它為將來的射電望遠鏡陣探測銀心中子星分布給出了理論預測。