類軸子粒子或非暗物質備選粒子

對伽馬射線的觀測並未發現由所謂「類軸子粒子」變成的光子（示意圖）。

科技日報北京4月26日電 （記者劉霞）據瑞典斯德哥爾摩大學官網消息，該校科學家對美國國家航空航天局（NASA）的費米太空望遠鏡提供的大量觀測記錄進行分析後發現，一種假設的暗物質粒子——「類軸子粒子」或許並非暗物質的備選粒子；或許這種粒子根本就不存在。最新研究朝著揭開暗物質的秘密更近了一步。研究發表在最新一期的《物理評論快報》雜誌上。

中科院高能物理研究所郭萬磊副研究員向科技日報記者解釋稱，20世紀30年代初，美國加州理工學院的天體物理學家弗里茨·茲威基首先發現，星系團中的可見物質遠遠不足以解釋星系圍繞星系團中心旋轉的速度，科學家因此認為還有看不見的「暗物質」，儘管暗物質由萬有引力定律多方觀測證實存在，但其構成一直是個謎。

科學家們認為，一種可能性是暗物質或由「類軸子粒子（ALPs）」組成，ALPs由某種特定的量子相互作用而產生，儘管其質量不足電子的十億分之一，但宇宙間可能充滿了這種粒子。不過，科學家們無法直接觀測到ALPs，但當它經過磁場時，有非常小的機會變成光子，因此，我們或許無法直接看見暗物質粒子，但能在某些情況下看到由ALPs變成的光子。

據美國趣味科學網站報道，為了測試上述想法，物理學家對從英仙座星系團內名為NGC 1275的明亮伽馬射線源發出的伽馬射線進行了觀測。在地球與該星系之間，存在很多磁場，它們是光子或暗物質粒子的必經之地。因此，如果ALPs的確存在，那麼，當它們與伽馬光子之間相互轉換時將被「逮個正著」。但遺憾的是，近6年來，費米太空望遠鏡並沒有觀測到相應的粒子「變形」。因此，要麼是這些ALPs不按常理「出牌」；要麼它們並不存在。

郭萬磊說：「最新研究意義重大：在理論方面，該結果對相關理論模型的構建有很強的約束；在實驗方面，該結果能指導未來相關實驗的設計和建造。」（來源：科技日報）

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