暗物质是否是银河系中心的伽马射线源之一？

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看不见的暗物质在宇宙空间中广泛存在

如果有人问：整个银河系中最神秘的物质什么？那暗物质一定是被“翻牌”最多的存在体之一。即便银河系只是偌大宇宙中的极小一个组成部分，但其中依然存在着数以亿计的各种可见星体。对于人类而言，我们的地球就已经足够庞大，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。

我们可以看到银河系中心的奇异闪光，多出的伽马射线是否可能源自暗物质

虽然，人类目前对宇宙中各物质形态的具体情况还不甚了解，但基本可以确定其主要构成部分的物质量占比，比如，我们目前通过系外行星探索发现的新行星，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，以及我们自己所在的太阳系，全部加起来也只占据了宇宙质量的5%左右。

简而言之，宇宙质量中的绝大部分，都是我们目前尚未直接观测到的物质类型。而构成宇宙总质能大约26%的部分，则被科学家们命名为暗物质。虽然，暗物质本质上是一种理论存在的物质，但目前已有诸多观测数据可以侧面证明它的存在。暗物质不仅对那些看似违背万有引力的现象给与了合理解释，更在天体运动、微波背景、引力透镜效应等观测结果中揭示了其存在的普遍性。

伽马射线源和暗物质的存在有何关联

伽马射线又被称为γ粒子流，从电磁波的角度来说，它就是一种波长比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候释放出来。虽然对，天文感兴趣的朋友都不会对伽马射线这个名词感到陌生，但或许很多人都不清楚，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。

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

而人类第一次观测到来自太空的伽马射线是发生在1967的时候，人造卫星“维拉斯”发现了不能穿透地球大气层、当恒星核心发生核聚变时所发射出的伽马射线。而在之后的时间里，人类更是通过不同的伽马射线源，对新的恒星、类星体、超新星、以及年轻星团等宇宙物体有了更多更深入的了解。

伽马射线是一种穿透力极强的电磁辐射形式，它们具有光子能量的最高形态，其波长更是所有电磁辐射中最短的一种。并且，在宇宙这个汇聚了所有物质形态的范围里，时刻都发生着我们无法通过伽马射线之外的方式捕获到的活跃现象。简而言之，宇宙中的许多物质都会发射出伽马射线，而它们的来源可能是脉冲星、类星体、磁星，甚至是暗物质。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，在我们太阳系所在的这个银河系之中，同样也存在着许多我们难以在短时间内了解其本质的神秘现象。银河系中除了有大家较熟悉的超大质量黑洞存在以外，还有一个整体呈现出球形外观、并散发出超强伽马射线的特殊区域（GCE，银河系中心过量）。

伽马射线，一般是由宇宙中存在的那些最极端、最热的物质所产生。

众所周知，有不少星体的存在都会散发出伽马射线，但是，这些可见星体却无法解释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，其中除了来自于脉冲星、类星体和磁星所发射出的部分之外，应该还存在着一种神秘物质在发射伽马射线，而这一隐藏在背后没被人类发现的物质则很可能就是暗物质。

当时，科学家们将过往对银河系进行的探测数据整理到一起进行了分析，关于银河系中心观测到的射伽马射线过量情况，研究人员得出了两种主要的可能性：其一，有可能是银河系中心的中子星处于快速旋转的状态，并形成了脉冲星群；其二，这些我们一直没有观测到的伽马射线是来自于暗物质，正因为这种物质本身就不曾被人类直接观测到，所以才一直无法解释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

虽然，一直以来都有科学家认为银河系中心的伽马射线源之一就是暗物质。但是，想要将这些伽马射线源限定在暗物质或脉冲星身上，却会受到我们当下探测技术的很大限制。早在2015年的时候，就已经有研究人员通过所谓的相互作用模型，以及望远镜的实际观测数据，得出了脉冲星才是银河系大量伽马射线的重要来源这一结论。

但是，新的研究却将这一结论推翻了，并提出暗物质也是银河系中心伽马射线的来源之一。科学家表示，之所以之前得出的结论并不可靠，导致了暗物质对伽马射线的贡献被研究人员忽视。本质上是因为那些脉冲星所发射出的伽马射线总是表现得更为集中，而当时未引起关注的暗物质所发射的伽马射线则表现为散射的特征。

在这张图片中，展示了银河系中心来自脉冲星的伽马射线发射情况。

正如我们所看到的这样，银河系其实从视觉上来看呈现出了比较平坦的特征，只是在它的中央位置存在着一个比较显眼的凸起特征。而伽马射线所在的区域，就位于银河系中心大约五千光年大小的一个近似球形外观的区域。

事实上，倘若银河系中心的伽马射线来源是脉冲星，那么，这个特定球形区域看上去应该是颗粒状态；但如果这些伽马射线源始于暗物质，那么该空间中就应该存在很多暗隙，因为，来自于暗物质的伽马射线源所形成的球形区域会表现得更加光滑。所以，这项新的研究，其关键点就在于确定这个特定区域到底是颗粒状的，还是平滑的。

在通过望远镜拍摄的银河系伽马射线发射视图中，显示了超大质量黑洞等物体的存在位置。

在整个研究过程中，科学家们不仅对银河系中心的每条视线进行了仔细观察，同时还开发了一个相应的模型。不管是银河系中存在的各种物质形态，还是产生伽马射线的那些粒子之间有可能会发生的相互作用，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际数据，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统计和分析，从而确定其结构到底是光滑的，还是呈现出了粒状特征。但是，研究人员认为这样简单粗暴的方式，很可能会导致过程中错过一些特别重要的信息。于是，一些可以使其变得更强大的信息，在测试模型的时候被加入了。从研究结果来看，虽然脉冲星依然是主要的发射源，但这可能受限于模型本身，而暗物质依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，以及中心处来源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

在实验的后半程，科学家们将研究的思路进行了调整，不再单纯的进行背景图的虚构，而是将暗物质信号和费米观测结合起来运用到模型当中。虽然，这样测试的结果依然是脉冲星导致的粒状特征占据着主导地位。

图示信息左侧为银河系中心的伽马射线，活动最多的以红色示意脉冲星。

但是，同时也发现了暗物质会导致的平滑现象，并且，暗物质的信号也因此而上升到了实际GCE的四倍大小左右。毫无疑问，就连科学家们也对于这样的观测结果感到特别激动，因为这意味着对于银河系中心的伽马射线源而言，暗物质又重新回到了大家的视线中。

一旦暗物质被确定为伽马射线的来源，这便意味着暗物质和其他可见物质之间的相互作用，其实并不是只有重力这一种形式。与此同时，我们更能通过伽马射线源的确定，了解到暗物质更多的基本特性。简而言之，不管从怎样的角度来说，我们都因此而对更多的宇宙知识有了新的认知，而了解银河系中心暗物质的大门，也因此而重新向我们敞开。

原文地址：今日头条