物理学家为新的暗物质主张而争吵

几十年来，天体物理学家一直认为，某种看不见的暗物质必须弥漫在星系中并将它们保持在一起，尽管其本质仍然是个谜。现在，三位物理学家声称，他们对空旷的天空的观察排除了对这种奇怪物质的一种可能的解释-这种奇怪的物质是由被称为无菌中微子的不寻常粒子组成的。但是其他人则认为数据表明没有这种事情。

我认为对于社区中的大多数人来说，这只是故事的结局，”研究作者本·阿明顿(Ann Arbor)的密西根大学的天体物理学家本杰明·萨夫迪(Benjamin Safdi)说。但是加州大学欧文分校的理论物理学家Kevork Abazajian表示，新的分析存在严重缺陷。他说：“说实话，这是樱桃挑选我所见数据的最糟糕的情况之一。”在未发表的作品中，另一个小组观察了类似的天空，看到了与萨夫迪相同的无菌中微子的迹象。

天体物理学家认为，每个星系都形成并驻留在一个巨大的暗物质团块(或称“光晕”)中，就像桃子的坑一样。不可见物质的引力有助于防止其中的恒星飞入空旷的空间。理论物理学家梦dream以求的是，许多可能构成暗物质的假想粒子，其中的近亲是近乎无质量，几乎无法检测到的被称为中微子的亚原子粒子，这些粒子从太阳和核反应堆中喷涌而出。构成暗物质的粒子将是假想的“无菌”中微子，更重甚至更难以捉摸。普通中微子可以与原子核相互作用。无菌中微子只会与其他中微子相互作用，这是当普通中微子通过称为中微子混合的过程转变为无菌中微子时产生的。

无菌中微子可能构成暗物质的想法在2014年得到了推动。对附近星系和我们自己银河系中心的观测揭示了微弱的X射线，其能量为3.5千电子伏特(keV)。如果质量为7 keV的无菌中微子弥漫在星系中，那么将会发出这种光芒。极少数情况下，无菌中微子会衰减为普通中微子和X射线，其能量等于无菌中微子质量的一半。

萨夫迪(Safdi)和同事今天在“科学”(Science)杂志上报道说，但是对天文观测的新分析显示，发光不能来自暗物质。他们查看的数据不是来自遥远的星系，而是来自星际之间空白的天空，这些数据是由欧洲航天局于1999年发射的X射线太空望远镜XMM-Newton捕捉的4000多个档案图像中的。如果我们自己的星系位于巨大的无菌中微子云中，那么望远镜必须正视该云，而星际之间的天空也应该以3.5keV的x射线微弱地发光。

萨夫迪的团队没有发现这种光辉的迹象。萨夫迪说，没有信号显示遥远星系的辉光不是来自暗物质，而是来自一些更普通的来源，例如热气体。

莱顿大学的天体粒子理论家阿列克谢·博亚斯基(Alexey Boyarsky)对此不服气。他说：“我认为这篇论文是错误的。”博雅斯基说，他和他的同事在2018年也使用XMM-Newton的图像进行了类似的，未发表的分析，并且确实看到了空旷天空发出的3.5-keV辉光，这是通过无菌中微子的光晕凝视所期望的。

两组如何看待相同的数据并得出相反的结论?博亚尔斯基说，区别在于他们的方法。因为我们的银河系中充满了稀薄的电离气体，所以天空发出X射线，即使没有暗物质的影响，X射线也可以作为特定能量达到峰值。XMM-牛顿望远镜本身也可以发光并以一定能量发射X射线。还有一些X射线也来自我们银河系之外。要看到暗物质发出的3.5-keV辉光，研究人员必须将其从背景贡献中筛选出来。

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