科學家又為暗物質吵了起來，暗物質啊，你可知多少科學家為你爭吵

2023-04-01 20:38:10 2

自從天文學家卡普廷在1922年提出暗物質的概念以來，科學家們對它進行了越來越多的研究。與此同時，越來越多的證據開始證明這種只知道名字而不知道表面的神秘物質可能真的存在。

科學家目前觀察到的星系質量和結構的不一致性是表明暗物質可能存在的證據之一。以仙女座星係為例，其可見物質的總質量不足以讓其外圍恆星以如此高的速度旋轉，也無法解釋它沒有散射的事實。暗物質有可能提供重力，並將星系聯繫得更緊密，這導致了理論計算和實際觀測之間的差異。

根據目前天體物理學家的推測，宇宙中的星系基本上形成一個巨大的暗物質「團」——學名為暗物質暈。這些星系嵌入在暗物質暈中，就像桃核一樣，只有在暗物質暈提供的重力作用下，它們才能保持現有的運動規律。

然而，儘管暗物質的理論已經深入人心，我們還沒有找到它。科學家認為暗物質不會與可見物質相互作用，所以目前我們無法觀察到暗物質。

對暗物質的探索基本上是尋找構成暗物質的基本粒子，就像可見世界中的電子和夸克(夸克可以構成質子和中子)。一種理論認為惰性中微子是暗物質的候選者之一。中微子是一種非常特殊的粒子。到目前為止，已經探測到三種中微子。惰性中微子不在其中。它們是一種額外的預測。(為了介紹中微子，我們將推出一系列專欄。如果你感興趣，請注意我。

儘管這只是許多理論中的一個，而且越來越多的人質疑惰性中微子的存在，一些科學家仍然相信這種推測。安阿伯密執安大學的天體物理學家班傑明·薩夫迪曾經非常自信地說:「我認為這個領域的人的故事到此結束。」

目前，有利於惰性中微子的證據出現在2014年。當科學家觀察銀河系和周圍的星系時，他們發現了能量約為3.5千電子伏的X射線。這些X射線的來源可能是7千電子伏惰性中微子在星系中的擴散。根據理論推測，在極少數情況下，惰性中微子會衰變為普通中微子，同時發出X射線，其能量正好是惰性中微子質量的一半。

萊頓大學的天體粒子理論家阿列克謝·博亞爾斯基支持薩夫迪的理論，他確信惰性中微子是暗物質的最佳候選者。

然而，博亞爾斯基沒有想到的是，他在同一戰線的「戰友」薩夫迪，幾天前「反目成仇」。

薩夫迪和他的同事在《科學:對天文觀測的新分析》雜誌上寫道，一開始的「強證據」現在「很弱」。他突然改變態度的原因是這種觀察與以前不一樣。這一次，他沒有在銀河系外尋找證據，而是回到了銀河系，搜索了銀河系恆星之間的白色區域。利用歐洲航天局XMM- Newton衛星捕獲的4000組信息，最初的預測得到了驗證。

他推測的原因很簡單:如果3.5千電子伏的X射線真的來自所謂的暗物質暈，那麼這種X射線應該在銀河系中無處不在。那麼，在XMM- Newton衛星收集的這些數據中，應該會得到同樣的結果。一個類比是:如果你拿起一塊海綿，發現它很重，並推測它吸水後變得更重，那麼你就不需要看其他海綿是否都吸水了。只要你在海綿的每個縫隙中都找到水，你就能證明這種推測。

然而，他沒有找到預期的證據。