暗物质是否是银河系中心的伽马射线源之一

放大字体  缩小字体 2019-12-15 14:22:20  阅读:4785 作者:责任编辑NO。魏云龙0298

作者:石兰(抄袭必究)

看不见的暗物质在世界空间中广泛存在

假如有人问:整个银河系中最奥秘的物质什么?那暗物质必定是被“翻牌”最多的存在体之一。即使银河系仅仅偌大世界中的极小一个组成部分,但其间仍然存在着数以亿计的各种可见星体。关于人类而言,咱们的地球就现已满足巨大,但若是将地球与太阳系、银河系进行比较,那么彼此之间的悬殊则相去甚远。

咱们咱们能够看到银河系中心的奇特亮光,多出的伽马射线是否或许源自暗物质

尽管,人类现在对世界中各物质形状的详细状况还不甚了解,但根本能够确认其首要构成部分的物质量占比,比方,咱们现在经过系外行星探究发现的新行星,它们都是可见物质中的一部分,而它们和那些未被发现的星体,以及咱们自己地点的太阳系,悉数加起来也只占有了世界质量的5%左右。

简而言之,世界质量中的绝大部分,都是咱们现在没有直接观测到的物质类型。而构成世界总质能大约26%的部分,则被科学家们命名为暗物质。尽管,暗物质本质上是一种理论存在的物质,但现在已有许多观测数据能够旁边面证明它的存在。暗物质不仅对那些看似违反万有引力的现象给与了合理解说,更在天体运动、微波布景、引力透镜效应等观测成果中提醒了其存在的普遍性。

伽马射线源和暗物质的存在有何相关

伽马射线又被称为γ粒子流,从电磁波的视点来说,它便是一种波长比0.01埃更短的电磁波类型,这种射线一般会在原子核能级跃迁退激的时分释放出来。尽管对,地理感兴趣的朋友都不会对伽马射线这个名词感到生疏,但或许许多人都不清楚,作为第三种原子核射线(除了α射线和β射线)的伽马射线,其实是被P.V.维拉德这位法国科学家所发现的。

具有最高光子能量(高于100 keV)、及最短的波长的伽马射线和 X射线有堆叠。

而人类第一次观测到来自太空的伽马射线是发作在1967的时分,人造卫星“维拉斯”发现了不能穿透地球大气层、当恒星中心发作核聚变时所发射出的伽马射线。而在之后的时间里,人类更是经过不同的伽马射线源,对新的恒星、类星体、超新星、以及年青星团等世界物体有了更多更深化的了解。

伽马射线是一种穿透力极强的电磁辐射方法,它们具有光子能量的最高形状,其波长更是一切电磁辐射中最短的一种。而且,在世界这个汇聚了一切物质形状的规模里,时间都发作着咱们无法经过伽马射线之外的方法捕获到的活泼现象。简而言之,世界中的许多物质都会发射出伽马射线,而它们的来历或许是脉冲星、类星体、磁星,乃至是暗物质。那么,暗物质是否是银河系中心的伽马射线源之一?

关于银河系中心处的伽马射线过量现象

事实上,在咱们太阳系地点的这个银河系之中,相同也存在着许多咱们难以在短时间内了解其本质的奥秘现象。银河系中除了有咱们较了解的超大质量黑洞存在以外,还有一个全体出现出球形外观、并散发出超强伽马射线的特别区域(GCE,银河系中心过量)。

伽马射线,一般是由世界中存在的那些最极点、最热的物质所发作。

众所周知,有不少星体的存在都会散发出伽马射线,可是,这些可见星体却无法解说银河系中心存在的伽马射线过量问题。换而言之,在银河系中心观测到的伽马射线,其间除了来自于脉冲星、类星体和磁星所发射出的部分之外,应该还存在着一种奥秘物质在发射伽马射线,而这一隐藏在背面没被人类发现的物质则很或许便是暗物质。

其时,科学家们将过往对银河系进行的勘探数据整理到一同进行了剖析,关于银河系中心观测到的射伽马射线过量状况,研讨人员得出了两种首要的或许性:其一,有很大的或许是银河系中心的中子星处于快速旋转的状况,并构成了脉冲星群;其二,这些咱们一向没有观测到的伽马射线是来自于暗物质,正由于这种物质自身就不曾被人类直接观测到,所以才一向无法解说多出的伽马射线来自于哪里。

暗物质是否是银河系中心的伽马射线源

尽管,一向以来都有科学家以为银河系中心的伽马射线源之一便是暗物质。可是,想要将这些伽马射线源限定在暗物质或脉冲星身上,却会遭到咱们当下勘探技能的很大约束。早在2015年的时分,就现已有研讨人员经过所谓的相互作用模型,以及望远镜的实践观测数据,得出了脉冲星才是银河系许多伽马射线的重要来历这必定论。

可是,新的研讨却将这必定论推翻了,并提出暗物质也是银河系中心伽马射线的来历之一。科学家表明,之所以之前得出的定论并不牢靠,导致了暗物质对伽马射线的奉献被研讨人员忽视。本质上是由于那些脉冲星所发射出的伽马射线总是体现得更为会集,而其时未引起重视的暗物质所发射的伽马射线则体现为散射的特征。

在这张图片中,展现了银河系中心来自脉冲星的伽马射线发射状况。

正如咱们所看到的这样,银河系其实从视觉上来看出现出了比较平整的特征,仅仅在它的中心方位存在着一个比较显眼的凸起特征。而伽马射线地点的区域,就坐落银河系中心大约五千光年巨细的一个近似球形外观的区域。

事实上,假使银河系中心的伽马射线来历是脉冲星,那么,这个特定球形区域看上去应该是颗粒状况;但假如这些伽马射线源始于暗物质,那么该空间中就应该存在许多暗隙,由于,来自于暗物质的伽马射线源所构成的球形区域会体现得愈加润滑。所以,这项新的研讨,其要害点就在于确认这个特定区域到底是颗粒状的,仍是滑润的。

在经过望远镜拍照的银河系伽马射线发射视图中,显现了超大质量黑洞等物体的存在方位。

在整个研讨过程中,科学家们不仅对银河系中心的每条视野进行了仔细观察,一起还开发了一个相应的模型。不论是银河系中存在的各种物质形状,仍是发作伽马射线的那些粒子之间有必定的概率会发作的相互作用,都被纳入了银河系发射伽马射线的球形区域模型中。在此之后,太空望远镜所观测到的实践数据,科学家们也将其导入到了这个设定好的模型之中。

并将这些不同的数据分门别类地进行了计算和剖析,然后确认其结构到底是润滑的,仍是出现出了粒状特征。可是,研讨人员以为这样简略粗犷的方法,很或许会导致过程中错失一些特别重要的信息。所以,一些能够使其变得更强壮的信息,在测验模型的时分被加入了。从研讨成果来看,尽管脉冲星仍然是首要的发射源,但这或许受限于模型自身,而暗物质仍然在银河系中心的伽马射线发射中发挥作用。

图示信息为整个银河系的伽马射线,以及中心处来历不明的球形伽马射线区域。

暗物质与其他物质的相互作用是否局限于重力

在试验的后半程,科学家们将研讨的思路进行了调整,不再单纯的进行布景图的虚拟,而是将暗物质信号和费米观测结合起来运用到模型傍边。尽管,这样测验的成果仍然是脉冲星导致的粒状特征占有着主导地位。

图示信息左边为银河系中心的伽马射线,活动最多的以赤色暗示脉冲星。

可是,一起也发现了暗物质会导致的滑润现象,而且,暗物质的信号也因此而上升到了实践GCE的四倍巨细左右。毫无疑问,就连科学家们也关于这样的观测成果感到特别激动,由于这在某种程度上预示着关于银河系中心的伽马射线源而言,暗物质又从头回到了咱们的视野中。

一旦暗物质被确以为伽马射线的来历,这便意味着暗物质和其他可见物质之间的相互作用,其实并不是只要重力这一种方法。与此一起,咱们更能经过伽马射线源的确认,了解到暗物质更多的根本特性。简而言之,不论从怎样的视点来说,咱们都因此而对更多的世界常识有了新的认知,而了解银河系中心暗物质的大门,也因此而从头向咱们打开。

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