暗物质可能正在白矮星内部湮灭

December2017

与地球相比的白矮星天狼星B。鸣谢:欧空局和美国航天局

（）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：由于对暗物质粒子的搜索仍然一无所获，天文学家继续寻找找到这些难以捉摸的粒子的方法。一种通用的方法是寻找暗物质粒子衰变的证据。虽然暗物质不会与常规物质发生强烈的相互作用，但一些暗物质模型预测暗物质粒子可以相互作用，导致它们衰变为常规粒子。

已经有一些关于这种效应的研究，但是还没有明确的证据。但是，发表在预印服务器arXiv上的一项新研究表明，观察白矮星可能是一个好方法。

白矮星是死亡恒星的密集残余。它们的质量几乎相当于一个太阳，被压缩成一个地球大小的球体。白矮星的密度如此之大，以至于电子的压力使它们不会坍缩。正如这项新研究的作者指出的那样，白矮星在密度和不像中子星那样过于微小之间有着完美的平衡。它们在银河系中也很常见，这给了天文学家很多研究它们的选择。

出于这个原因，作者认为白矮星是暗物质衰变的完美来源。白矮星的高密度将倾向于吸引暗物质粒子的相互作用，白矮星的高表面重力将倾向于随着时间的推移捕获暗物质粒子。暗物质的粒子衰变将倾向于产生过量的热和伽马射线，由于白矮星物理学已经相当好地理解，天文学家应该能够区分正常和富含暗物质的白矮星。

作为一个例子，研究小组考虑了一个简单的完全由碳-12组成的白矮星模型。然后，他们考虑了轻质量、中等质量和重质量三种粒子模型的暗物质俘获。然后，他们计算了白矮星中暗物质粒子和正常物质的核子之间的相互作用截面。由此，他们根据目前的观测结果确定了暗物质的观测约束。



暗物质衰变的观测限制。鸣谢:Acevedo等人

到目前为止，没有任何暗物质衰变的证据，但作者认为，对单个白矮星的直接研究可以揭示暗物质。银河系中心附近的白矮星或球状星团附近的白矮星可能是特别好的候选者。

所以还没有，但是随着天文学家继续寻找暗物质，检查一些白矮星寻找过量的伽马射线可能是一个好的选择。