木星或许能成为暗物质探测器

暗物质可说是目前物理学最大谜团之一,能以重力将星系聚在一起,却似乎没有电磁力与正常物质相互作用。

研究人员创建粒子加速器和对撞机将粒子撞击粉碎,希望能看到碰撞时丢失意想不到的能量,表明某些未知的粒子(可能是暗物质)逃离探测器,但到目前为止还没有发现。现在天文学家提出“新”粒子探测器,就是木星。他们认为暗物质可由较大天体(如地球、太阳和木星)以重力捕获,并逐渐积聚星球内部,直到密度足以使暗物质粒子互相撞击并湮灭,产生伽马射线,就有机会看到。

论文作者表示:由于木星相较其他太阳系的行星可捕获更多暗物质。此外相较更大甚至更近的太阳,由于木星核心远比太阳凉爽,给暗物质的热量更少,可阻止较轻暗物质从木星蒸发。作者对木星的初步研究尚未发现暗物质,但观测资料的低能量伽马射线发现有过量现象,值得未来以更佳工具研究,如计划的MeV级伽马射线望远镜(AMEGO或e-ASTROGAM),或许能解开暗物质粒子之谜。

左上显示木星周围视角45度区域内的伽马射线计数。右上显示没有木星,天空同视野的背景值。左下方显示减去背景时剩余的伽马射线计数。右下方显示费米望远镜拍摄的木星大小和位置。

(作者:;首图来源:ESA)