我们知道’s there, but we don’知道它是什么:这种看不见的东西是暗物质。科学家们相当确定它占主导地位的宇宙,但其成分尚不清楚。虽然一段时间虽然天空中的两个潜在信号在太空中的两个潜在信号剧烈:在银河系中的中心和X射线光线中的一个无法解释的伽马射线光线,在一些其他星系和星系簇中发现了一个神秘的尖峰。这些信号被解释为暗物质的可能证据,分别消灭了自己并分别腐蚀到不同的颗粒,但是两个新纸张似乎抑制了两者的希望。有人说是时候寻找不同的路线到暗物质。然而,其他研究人员认为这些信号中的任何一个都可以成为答案。

在2014年首次发现,作为3,500电子伏特(3.5克)的能量的X射线尖峰被视为明亮的发射线,现在已经在许多星系集群中识别,以及我们邻近的Galaxy Andromeda。这里的兴奋源于一个有前途的暗物质候选者,一种被称为无菌中性细胞的颗粒品牌,预计将自然地腐烂成普通物质并产生这种排放线。最近密歇根大学的Benjamin Safdi和他的同事决定通过分析来自X射线多镜子任务(XMM-Newton)望远镜的大量数据来寻找我们的星系。该团队拍摄了各种物体的图像,为其他目的而收集,并阻止了它们,而是看着黑暗“empty space”向右到3.5 kev光线。在积累大约一年的总曝光时间后,研究人员没有看到穗的迹象。他们今天出现了他们的研究结果 科学. “不幸的是,我们什么都没看到,” Safdi says, “结果是,这条线的暗物质解释被许多数量级排列出来。”

案件已关闭?不完全是。许多X射线天文学家对研究人员发出问题’方法并说这一特征很可能存在于我们的星系中,并且仍然是暗物质的强烈竞争者。“我有几个关于纸张技术部分的保留,”迈阿密大学的Nico Cappelluti说。“他们使用的技术不是标准的。所以我认为他们绘制的结论有点匆忙。”另一家物理学家们在荷兰的莱顿大学的alexey Boyarsky,更加直思。“我所知道的大多数专家都认为这篇论文的主要结果是错误的,” he says. “我没有看到它们如何声明此行不存在此数据。”

Boyarsky和他的合作者还检查了X射线线的XMM-Newton数据 发布了一份预印纸 2018年12月声称,他们以强烈的统计学意义将其以银河系检测到。他说,差异是Safdi’S团队分析过于窄的能量范围,因此无法准确地分离所有望远镜中固有的背景辐射’来自飙升的数据。 SAFDI计数器,他的分析技术虽然是新的X射线天文学,但已经证明了粒子物理研究,包括在日内瓦附近的Cern的大型特罗龙撞机(LHC)的暗物质搜索。“每次将新的分析框架带到一个字段,那么’很多关于它的优点的对话。你错过了什么吗?” he says. “我们认为这是一种更强大的方式分析数据,这使得您不太可能’让自己愚弄看到某些东西’t actually there.”博伊尔斯基和他的同事’Safdi说,“我最好的猜测是他们在分析中看到的是统计波动或系统问题。”

尽管如此,许多科学家们还说X射线信号仍然是对暗物质的有希望的路径。“我认为,对于3.5克维线,要说一些有意义的东西,我们需要新技术,”Max Planck的ESRA Bulbul在Garching,德国,德国,谁与她的同事们, 首先检测到这条线 在2014年的Perseus Galaxy集群中 X射线成像和光谱任务(Xrism)由日本航空航天勘探机构领导,由于2022年的推出,应提供有关该信号是否存在并匹配暗物质预期的特征的明确证据。“在此之前,我将不相信那条线的暗物质起源被排除在外,” Bulbul says.

暗物质毁灭

The other potential link to the dark side, the unexplained gamma-ray light在我们的银河系的中心 , suggests not dark matter decay but destruction. In this scenario, the mysterious substance might be both matter and antimatter. Thus, when two dark matter particles meet, they could annihilate each other, creating gamma rays in the process. The gamma-ray signal was first seen in 2009 in data from the Fermi Gamma-ray Space Telescope, and scientists have debated its provenance ever since. Though the light fits with dark matter models, it could be more mundane, perhaps created by many spinning neutron stars called pulsars at the heart of the Milky Way.

由Ryan E. Keeley的韩国天文学和空间领导的新研究 东京大学宇宙物理学和数学研究所的科学研究所和奥斯卡·麦克斯·麦克斯·麦克斯(宇宙大学)密切分析了它们的空间蔓延及其能量方面的伽玛光线的模式。研究人员发现光与常规恒星,气体和银河发射的形状匹配“bulge”在我们的银河系的中心  比它更好的是模型的副产品如何行动。“有了这个,因为我们有一个更好的契合,问题是:暗物质留下了多少房间?”欧文大学的凯夫沃斯·阿巴齐江泽民(欧文) 本文,已提交给 物理评论D. 并发布到预印刷服务器Arxiv.org。他们发现的答案并不多。“We’在暗物质湮灭上给了最强大的限制。”

然而,在这里,科学家们还没有准备扔进毛巾。“本文确实提出了一些应考虑的一些新的有趣证据,” Cappelluti says. “这是另一个非常复杂的测量。它’肯定是我们应该的东西’抛弃,我们应该继续调查。”Tracy Slatyer,Massachusetts理工学院的物理学家同意。“这是一个非常好的分析,但它’条件是无论是银河系和信号模型是否足够好,” she says. “我确实担心这些模型可能不够好,无法做出这些结论。”

近年来,其他研究发现银河系’S伽马射线过度似乎更有可能来自个人“point sources” of light—例如那些可能由pulsars生产的那些—而不是发射的顺利传播—正如暗物质所创造的那样。 slatyer和她的m.i.t.然而,同事Rebecca Leane发现系统效果可能会对这些答案偏置这些搜索 脉冲星不一定比暗物更喜欢. “这种效果可以为先前分析发现的恰当的亮点来源纯粹是强烈的偏好,” Slatyer says. “That doesn’t mean there can’t是多余的点来源,它不起作用’意味着过量是暗物质。但我们应该谨慎对待任何已表示必须是点来源的分析。 ”

存在危机

最终,科学家们留下了宇宙中85%的奇数行为的极度奇怪的行为。新的研究是否诋毁了我们的星系中所谓的暗物质信号让他们怀疑暗物质存在?“No,” Abazajian says, “粒子暗物质与什么符合什么’已经观察到,从斯巴克斯缩放到宇宙的地平线,基本上,毫无疑问,那里有。”

即使他们对暗物质存在的信仰是不相似的,科学家’希望发现它可能会减少。不仅是天体物理证据难以捉摸,但旨在捕获负责粒子的直接检测实验已经失败。并在LHC中搜索也是空的。“We don’在实验室中看到他们,我们不’在LHC中看到他们,我们不’在天空中看到它们,” Abazajian bemoans. “There’颗粒物理中的一种存在危机。”

和科学家’无法找到暗物质使其真实身份比以往任何时候都更不确定。一旦暗物质,弱相互作用的巨大颗粒(WIMPS)曾经通过其未能出现在直接检测实验中,实际排除—并且可能是新限制的阿布西亚’s paper calculates. “有很多标准模型为人们认为暗物质的东西将被取下桌面,” Safdi says. “很多人认为WIMPS几乎肯定存在。在某种意义上,它’令人沮丧的时间。但在另一个意义上,它’非常令人兴奋,因为这意味着我们’所有头脑风暴,回到基础知识,思考暗物质可以是什么。”