类轴子粒子或非暗物质备选粒子研究理论和实践意义重大

据瑞典斯德哥尔摩大学官网消息，该校科学家对美国国家航空航天局（NASA）的费米太空望远镜提供的大量观测记录进行分析后发现，一种假设的暗物质粒子——“类轴子粒子”或许并非暗物质的备选粒子；或许这种粒子根本就不存在。最新研究朝着揭开暗物质的秘密更近了一步。研究发表在最新一期的《物理评论快报》杂志上。

中科院高能物理研究所郭万磊副研究员向科技日报记者解释称，20世纪30年代初，美国加州理工学院的天体物理学家弗里茨•兹威基首先发现，星系团中的可见物质远远不足以解释星系围绕星系团中心旋转的速度，科学家因此认为还有看不见的“暗物质”，尽管暗物质由万有引力定律多方观测证实存在，但其构成一直是个谜。

科学家们认为，一种可能性是暗物质或由“类轴子粒子（ALPs）”组成，ALPs由某种特定的量子相互作用而产生，尽管其质量不足电子的十亿分之一，但宇宙间可能充满了这种粒子。不过，科学家们无法直接观测到ALPs，但当它经过磁场时，有非常小的机会变成光子，因此，我们或许无法直接看见暗物质粒子，但能在某些情况下看到由ALPs变成的光子。

据美国趣味科学网站报道，为了测试上述想法，物理学家对从英仙座星系团内名为NGC 1275的明亮伽马射线源发出的伽马射线进行了观测。在地球与该星系之间，存在很多磁场，它们是光子或暗物质粒子的必经之地。因此，如果ALPs的确存在，那么，当它们与伽马光子之间相互转换时将被“逮个正着”。但遗憾的是，近6年来，费米太空望远镜并没有观测到相应的粒子“变形”。因此，要么是这些ALPs不按常理“出牌”；要么它们并不存在。

郭万磊说：“最新研究意义重大：在理论方面，该结果对相关理论模型的构建有很强的约束；在实验方面，该结果能指导未来相关实验的设计和建造。”