暗物质多信使探测研究获进展
发布时间：2023-01-08 10:00:44 所属栏目：动态 来源：网络
导读： 近日，中国科学院紫金山天文台研究团队与中山大学合作，重新分析反质子宇宙线在太阳系内的传播过程和Fermi-LAT银心观测数据，证实在反质子和银心伽马射线中存在显著的超出现象，并发现
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近日，中国科学院紫金山天文台研究团队与中山大学合作，重新分析反质子宇宙线在太阳系内的传播过程和Fermi-LAT银心观测数据，证实在反质子和银心伽马射线中存在显著的超出现象，并发现如果用暗物质模型解释这些超出，所给出的模型参数正好可以同时解释费米实验室测得的W玻色子超重现象。该项研究暗示这三种反常现象可能具有共同的来源，而且很可能与人们长久以来试图探寻的暗物质有关。相关成果发表在《物理评论快报》（ Physical Review Letters ）上。 多个尺度的天文学观测证据表明，宇宙中存在大量的不发光物质，即暗物质。它们在宇宙的形成和演化过程中起着重要作用。但是人们仅探测到其引力效应，而对暗物质粒子的性质知之甚少。因此，搜寻暗物质粒子引力之外的相互作用形式是粒子物理最重要的研究课题之一，相关突破有望扩展已知的标准粒子模型而通往“新物理”。 在该研究中，研究团队重新考察了反质子背景模型计算和银心伽马射线数据分析。他们考虑了电荷依赖的三维太阳调制模型并通过AMS-02测量的时间演化质子能谱准确确定太阳调制模型参数，将其应用到反质子的调制计算上，发现和数据相比仍然存在显著的超出（图1）；利用能谱模板分析和空间模板分析两种独立的方法并选择离银心更远、天体物理背景更低的观测天区，发现伽马射线超依然存在并且显著（图2）。拟合反质子超和银心伽马射线超所需的暗物质模型参数空间高度一致。更有意思的是，研究团队发现解释反质子和银心伽马射线超出的暗物质模型参数和紫金山天文台与南京师范大学合作研究团队提出解释W玻色子超重（Fan et al., 2022, PRL , 129, 091802）所需的参数空间一致（图3），意味着这三种异常现象很可能具有一致的物理起源，即质量为50-70 GeV的暗物质粒子。这是通过多信使手段探测暗物质粒子的一项重要进展，为早日揭开暗物质之谜提供了重要信息。 （编辑：威海站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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