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  • 地图伽马射线发射的整个银河系,基于从费米伽玛射线空间望远镜的观测。插图描绘了银河系中心的过剩 - 伽玛射线照射在我们银河系的中心意想不到的,球形的区域,原因待查。

    地图伽马射线发射的整个银河系,基于从费米伽玛射线空间望远镜的观测。插图描绘了银河系中心的过剩 - 伽玛射线照射在我们银河系的中心意想不到的,球形的区域,原因待查。

    来源:NASA /吨。椴树,u.chicago

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有暗物质在银河系的中心?

地图伽马射线发射的整个银河系,基于从费米伽玛射线空间望远镜的观测。插图描绘了银河系中心的过剩 - 伽玛射线照射在我们银河系的中心意想不到的,球形的区域,原因待查。

在游戏银河系中心一个新的分析看跌暗物质回能量过剩的可能来源。


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澳门太阳城最新网站的物理学家们重燃的可能性,这他们扼杀了以前有,那明亮的爆发伽马射线在我们银河系的中心可能是毕竟暗物质的结果。

多年来,物理学家们在已知的银河系的中心能量的神秘过剩的,在伽玛射线的形式 - 最有活力荡漾在电磁波谱。这些射线被最热典型地产生,在最极端的宇宙,脉冲星对象和超新星如。

伽玛射线穿过银河系的盘面发现,与大部分物理学家了解他们的来源。但在银河系的中心,银河系中心被称为过剩,或GCE伽玛射线的光芒,具有难以属性物理学家解释他们所知道的关于考虑的恒星在星系的分布和气体。

有什么可产生ESTA过剩两大可能性:高能量的群体,快速旋转的中子星被称为脉冲星,或者更诱人,暗物质集中的云,碰撞与自身产生的γ射线的过剩。

在2015年,澳门太阳城最新网站,普林斯顿大学队,物理学副教授包括特雷西Slatyer和博士后本杰明Safdi和魏学,在代表脉冲星的就下来了。该研究人员分析ADH通过费米伽玛射线空间望远镜拍摄的银河系中心的观测,使用“背景模型”,描述他们所发展到银河系中粒子间的相互作用产生的伽玛射线可能。他们得出的结论,而明确,那很可能MOST脉冲星的结果GCE,而不是暗物质。

然而,在新的工作中,由澳门太阳城最新网站博士后丽贝卡Leane湖的带领下,Slatyer以来重新评估ESTA要求。在试图更好地理解2015年的分析方法,Slatyer和Leane湖发现他们使用时可能会在事实上被“骗”,产生错误的结果模型。具体而言,该模型的研究人员跑了当前观测的费米,作为澳门太阳城最新网站普林斯顿队在2015年做了,但是这一次他们加入暗物质奖金假信号。他们发现,该模型无法拾取信号ESTA假了,甚至当他们转身向上的信号,模型继续在过剩的心脏承担被脉冲星。

结果,今天在杂志上发表 物理评论快报,突出显示在2015年分析“mismodeling效应”并重新打开了许多想法是一个封闭的HAD情况。

“那这是令人兴奋的,我们认为我们已经消除了这种可能性,这是暗物质,” Slatyer说。 “但是现在有一个漏洞,我们做出了要求的系统误差。它重新打开大门,将信号从暗物质是未来“。

银河系的中心:粒状或顺利?

而银河系或多个类似于少在空间中的平盘,伽马射线过量的在其中心占据更球形区域,扩展在从银心每个方向关于5000年点亮。

在其2015年的研究中,Slatyer和她的同事们开发了一种以方法确定是否ESTA球形区域的轮廓平滑或“颗粒”。他们的理由是,如果脉冲星的伽玛过量射线的来源,这些脉冲星都是比较鲜艳,它们发出的伽玛射线的海特如果一个球形的区域,当成像,看上去粗糙,有亮点当脉冲星之间坐黑暗的差距。

但是,如果暗物质是伽马射线过剩的来源,球形的区域应该看起来光滑:“视线向中心银河系暗物质粒子的每一行可能有,所以我不应该看到任何缝隙或冷点信号,“Slatyer解释。

她和她的团队使用的所有物质模型的背景和气体中的星系,所有的粒子相互作用可能发生,产生伽马射线。他们认为,机型为GCE的球形区域那名粒状或平滑一方面,另一方面,并​​设计了一种统计方法,告诉它们之间的区别。它们馈送到模型,则球形区域,由费米望远镜拍摄的当前观测,并且看是否看着这些观察结果符合更具有光滑或粗糙的轮廓。

“我们看到这是百分之百的颗粒感,所以我们说,‘哦,暗物质可以做的不是,所以它必须是别的东西,’回忆说:” Slatyer。 “这是我的希望是ESTA只是第一个使用类似的技术银河系中心区域的许多研究。但到2018年,该方法的主要交叉检查仍然是我们希望在2015年完成的,这让我很紧张可能有我们错过了什么。“

种植假

2017年在澳门太阳城最新网站抵达后,Leane湖的极大兴趣,分析伽玛射线数据。他们试图Slatyer建议的测试在2015年使用,开发的结果有更深的了解统计方法的稳健性。这两个研究人员询问了棘手的问题:在什么情况下他们的方法会垮掉?如果方法经受审讯,他们可能是在原2015年的结果有信心。如果,但是,在他们发现的情况下晕倒方法,它会有些不对劲暗示与他们的做法,或许暗物质可能仍然是在伽马射线多余的中心。

Leane湖和Slatyer重复MIT-普林斯顿队的做法从2015年起,而是送入模型费米的数据,研究人员从本质上制定了天空的假地图,零食包括暗物质的信号,脉冲星那些不相关随着γ射线过剩。他们送入模型ESTA地图,结果发现,尽管学生暗物质信号球在区域内,该模型结束了本地区最有可能的颗粒感和脉冲星THEREFORE为主。这是第一条线索,Slatyer说,他们的方法,“不是万无一失。”

在一次会议上提出他们的研究结果迄今为止,Leane湖从同事受理了一个问题:如果她补充说,与实际观测相结合,而不是假的背景图的暗物质假信号?

接过组队挑战,饲养与费米望远镜的数据模型,与暗物质假信号一起。尽管刻意厂,他们的统计分析,再次错过了暗物质信号,并返回到颗粒感,按感的画面。当他们甚至打开了暗物质信号,当前伽马射线超过四倍,他们的方法没有看到它。

“到那个阶段,我很兴奋,因为我知道implicaciones是非常大的 - 这意味着暗物质的解释这是早在桌子上,” Leane湖说。

她和Slatyer正在努力,以更好地理解他们的做法的偏差,希望调出这种偏见的未来。

“如果它真的暗物质,这将是暗物质比通过重力其他可见物质发生相互作用的第一个证据,” Leane湖说。 “暗物质的性质是物理学目前最大的悬而未决的问题之一。识别ESTA暗物质信号可以使我们终于露出了暗物质的本质特征。无论什么多余的结果是,我们会学到新的东西关于宇宙“。

ESTA研究是由美国高能物理办公室提供部分资助能源部。 ESTA进行的研究是一部分,而初中Slatyer是在研究所客座教授自然科学高级研究的学校,她是其中由高级研究所的约翰·n期间的支持。巴考奖学金。


主题: 天文学, 天体物理学, 理论物理中心, 实验室核科学, 物理, 研究, 科学学院, 空间,天文学和行星科学, 能源部(DOE)

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