研究显示，新发现的伽马射线信号或是暗物质存在的首个直接证据

银河系中出现奇异信号

银河系中心通常是天文学家寻找微妙物理现象的最后选择。那里是一个充满强光、由死亡恒星、高温气体和嘈杂辐射交织而成的结——在这个区域，大多数微弱信号都会消失在背景混乱中。因此，当一种平滑、光晕状的 20-GeV 伽马射线在卫星数据的新分析中出现时，它立即引起了关注。

这一特征源自 NASA 的 Fermi Gamma-ray Space Telescope 十多年的观测。在扣除了已知来源——脉冲星、超新星遗迹、宇宙射线相互作用以及银道面刺目的光带——之后，有一个成分始终无法消除。令所有人感到棘手的是，它的样子与暗物质模型多年来预测的结果惊人地相似。

一个世纪之谜的新线索

关于暗物质的概念可以追溯到 20 世纪初，当时天文学家意识到星系的旋转速度远快于其可见质量所允许的速度。某种看不见的——且明显更重的——物质提供了缺失的引力。随后的几十年加强了这一论据：引力透镜、星系团动力学、宇宙微波背景图以及大尺度结构的模拟都指向同一个结论。

然而，所有这些证据都是引力方面的。从未有人观察到暗物质以任何其他方式进行相互作用。这就是为什么非引力特征——尤其是伽马射线中的特征——将具有变革性意义。

一个不容忽视的 20-GeV 纯净光晕

这一新结果来自 Tomonori Totani，他分析了覆盖银河系中心周围约一百度的 Fermi 数据。他的方法很保守：减去前景色，对已知过程进行建模，并查看剩余部分。

剩下的是一种宽阔、对称的高能光子辉光，峰值约为 **20 吉电子伏特 (GeV)**——这恰好是许多暗物质模型预测的湮灭大质量弱相互作用粒子（WIMPs）发射信号的位置。

空间分布模式至关重要。这种辉光反映了预期的银河系暗物质晕的形状：平滑、以中心为焦点，并延伸到远超普通天体物理源主导的区域。脉冲星不会产生这种几何形状。气体相互作用不会扩散得那么远。超新星遗迹也不会那么整齐。

换句话说，这是一种不应该存在的模式，除非发生了某些不寻常的事情。

一种与模型过于吻合的粒子

能量谱是将结果从“有趣”推向“难以忽视”的关键。观察到的光子与假设的质量约为**质子 500 倍**的 WIMPs 湮灭为底夸克或 W 玻色子等已知粒子时产生的能谱高度吻合。

甚至从光晕亮度推断出的湮灭率，也完全符合指导该领域多年的理论预测。

这种一致性本身并不能证明任何事情，但它缩小了研究范围。已知的天体物理过程很难复制出同样的形状、能量峰值和强度的组合。

为何谨慎仍占据主导

暗物质研究经历了无数次兴奋后的失望。看似有希望的信号——无论是来自银河系中心、矮星系还是粒子探测器——都在重新分析、改进建模或更好的数据面前化为乌有。这次的情况可能也是如此。

Tomonori Totani 强调，这种解释必须经过独立测试。另一种前景模型可能会解释这种辉光。必须排除仪器效应。即使信号通过了这些筛选，研究人员也会希望研究普通伽马射线源稀少的类似环境。

这指向了环绕银河系的**矮星系**——这是由暗物质主导且天体物理干扰极小的系统。如果它们发出了匹配的 20-GeV 指纹，那么证据将大大加强。

一次突破，或是一场更精准搜寻的开始

如果这种光晕真正源自暗物质湮灭，它将标志着首次探测到物理学标准模型之外的粒子，也是几十年来最重要的宇宙学发现。

如果它最终被证明是一种无法解释的天体物理现象，它仍然会改进模型并使未来的调查更加精准。无论哪种结果都能推动该领域的发展。

目前，这种伽马射线光晕处于引人入胜与尘埃落定之间的尴尬境地——它足以令研究人员振奋，但也足够模糊，需要保持克制。但在追踪一个世纪的隐形质量之后，哪怕是一个临时的暗示，也足以让这场搜寻焕发新生。