研究發(fā)現(xiàn)：銀河系中心亮度異常，暗物質(zhì)或正在自我湮滅

如果宇宙是一場(chǎng)被拉得無限漫長的黑夜，那么伽馬射線就是那種讓人瞇起眼睛的刺眼閃光。它來自最暴力的事件：超新星爆炸、中子星碰撞、黑洞吞噬物質(zhì)。

而就在星銀河系的中心，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一件讓人頭疼的事：那里的伽馬射線太多了，多得不合理。

這可不是“儀器靈敏度太高”的問題，而是“理論被現(xiàn)實(shí)打臉”的那種多。

根據(jù)最新發(fā)表在《Physical Review Letters》上的研究，這種過量的高能輻射，可能真的是暗物質(zhì)在自相湮滅。換句話說，我們也許正在通過光，看見最暗的東西。

一場(chǎng)十年的謎案：誰在銀河中心點(diǎn)亮了燈？

2009年，美國的費(fèi)米空間望遠(yuǎn)鏡（FERMI）盯上了銀河系的中心區(qū)域，結(jié)果數(shù)據(jù)出來時(shí)，全世界的天體物理學(xué)家都愣了。那片區(qū)域居然在發(fā)出遠(yuǎn)超預(yù)期的伽馬射線。伽馬射線，是能量最高的一種光，按理說它該只出現(xiàn)在超新星殘骸或者脈沖星群中。

可銀河中心那一帶，既沒有爆炸，也沒有狂躁的恒星風(fēng)暴，卻亮得離譜。

于是，理論界開了個(gè)腦洞大會(huì)。最熱門的兩種解釋：一是暗物質(zhì)粒子互相碰撞、湮滅并釋放出伽馬射線；二是那片區(qū)域藏著一群極老的毫秒脈沖星（那些自轉(zhuǎn)幾千次每秒的死星殘骸），能像燈塔一樣周期性地發(fā)光。

問題是，無論哪種假設(shè)，都卡在“形狀”上。

伽馬射線的空間分布和我們預(yù)測(cè)的暗物質(zhì)分布對(duì)不上。理論說暗物質(zhì)應(yīng)該在銀河系中心形成一個(gè)對(duì)稱的球狀“暈”，可實(shí)測(cè)輻射圖像卻偏扁，帶點(diǎn)不對(duì)稱的傾斜。

于是，有人說：“這不對(duì)，肯定是脈沖星干的。”也有人反駁：“別急，可能是我們低估了暗物質(zhì)的復(fù)雜性。”

新模擬：暗物質(zhì)沒那么規(guī)矩，它是“扁”的

最近，來自德國波茨坦的萊布尼茨天體物理研究所（AIP）的一組科學(xué)家，做了一次更逼真的宇宙模擬。

他們用高分辨率模型再現(xiàn)了在類似太陽系環(huán)境下形成的銀河系，并驚訝地發(fā)現(xiàn)：暗物質(zhì)在銀河內(nèi)部的分布根本不是球形的，而是被拉扁、帶有明顯的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，形態(tài)更像銀河盤里的恒星群。

這聽起來像細(xì)節(jié)問題，但對(duì)整個(gè)謎題至關(guān)重要。因?yàn)槿绻滴镔|(zhì)的分布本身是扁的，那伽馬射線的形狀就完全合理了。換句話說，問題不是光錯(cuò)了，而是我們畫的暗圖錯(cuò)了。

研究團(tuán)隊(duì)成員穆魯（Moorits Muru）在論文中寫道：“我們分析了銀河系的暗物質(zhì)暈結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其扁平程度足以解釋伽馬射線過量的形態(tài)特征。這說明這些輻射確實(shí)可能來自暗物質(zhì)粒子的自我湮滅。”

一句話總結(jié)：宇宙沒撒謊，是我們太自以為是。

暗物質(zhì)：宇宙里的“無聲多數(shù)”

暗物質(zhì)這個(gè)概念，說白了，就是“能量賬對(duì)不上”。

天文學(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，銀河系轉(zhuǎn)得太快了，如果只有那些能看見的恒星和行星，它早該被離心力撕碎。要讓它穩(wěn)住，就必須有額外的質(zhì)量來提供引力，那東西既不發(fā)光也不吸光，只能靠引力留下痕跡——這就是暗物質(zhì)。

它在宇宙中占了27%的質(zhì)量能量總量，比我們所有看到的星星、塵埃、黑洞加起來還多。可諷刺的是，我們至今沒“抓”到一粒暗物質(zhì)。沒人知道它是什么，只知道它在“那兒”。

如果這次伽馬射線的過量真是暗物質(zhì)湮滅造成的，那意味著我們終于看到了它的“尸光”——那是它們互相撞擊后轉(zhuǎn)化為純能量的瞬間。

另一派說：別急，可能是老脈沖星搞的鬼

當(dāng)然，另一派人并不買賬。他們認(rèn)為，那些古老的毫秒脈沖星完全能制造出相似的伽馬射線圖樣。問題在于，這類脈沖星太小、太暗、太密集，現(xiàn)有望遠(yuǎn)鏡根本分辨不出它們是否真的在那里。

所以，爭(zhēng)論還沒結(jié)束。暗物質(zhì)陣營說“這就是證據(jù)”，脈沖星陣營說“別太激動(dòng)”，兩邊的科學(xué)家繼續(xù)互相懟，但都承認(rèn)這次模擬的結(jié)果，確實(shí)讓暗物質(zhì)的說法變得更有底氣。

AIP的諾姆·利貝斯金德（Noam Libeskind）直白地說：“當(dāng)費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡第一次對(duì)準(zhǔn)銀河中心時(shí)，我們?nèi)盗恕Ｄ瞧瑓^(qū)域伽馬射線太多，像有人在宇宙的心臟開了聚光燈。經(jīng)過這么多年，我們終于有理由相信，那盞燈也許真是暗物質(zhì)點(diǎn)亮的。”

如果真是暗物質(zhì)，那就炸裂了

假如這個(gè)結(jié)果成立，那不只是解開一個(gè)天文謎題那么簡(jiǎn)單，而是對(duì)基礎(chǔ)物理的一次重?fù)簟?/p>

因?yàn)檫@將是人類第一次“直接看到”暗物質(zhì)的效應(yīng)。過去幾十年，科學(xué)家為捕捉它造了無數(shù)探測(cè)器，從地下幾公里的液氙罐到軌道上的粒子探測(cè)器，幾乎都撲了個(gè)空。

現(xiàn)在，暗物質(zhì)可能自己“泄密”了。它在銀河中心互相湮滅，把存在的痕跡化成了光。

穆魯總結(jié)說：“這項(xiàng)研究說明，暗物質(zhì)粒子如果能夠自我湮滅，那么我們就離揭開它的真實(shí)面目又近了一步。”

宇宙的黑幕，正在被自己的光照亮

人類一直用“光”來理解宇宙，諷刺的是，這次我們可能要靠光去理解“暗”。這就是科學(xué)的詩意——它的浪漫不是來自星空，而是來自一堆方程式能突然對(duì)上現(xiàn)實(shí)。

也許幾百年后，人們會(huì)回頭看這一刻，說這是“暗物質(zhì)世紀(jì)”的開端。它不再是隱形的背景，而是宇宙故事里真正的主角之一。

參考文獻(xiàn)：
Moorits Mihkel Muru et al., Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy, Physical Review Letters (2025).