暗物质衰减被排除为从附近的星系检测到的神秘电磁信号来源

腐烂的暗物质应该在银河系的中心周围产生X射线发射的明亮和球形光环，当在星系的另外的空白区域看时可以是可检测的。

百分之八十五个宇宙由暗物质组成，但我们不知道什么，究竟是什么。

密歇根大学，劳伦斯伯克利国家实验室（Berkeley Lab）和加州大学的新学习，伯克利已经统治了暗物质，负责从附近星系的神秘电磁信号负责。在这项工作之前，有很高的希望这些信号会使物理学家有助于识别暗物质。

暗物质无法直接观察，因为它不会吸收，反射或发光，但研究人员知道它存在因为它对其他物质的影响。例如，我们需要暗物质来解释例如将星系组合在一起的引力力。

物理学家建议暗物质是一种与中微子密切相关的表弟，称为无菌中性细胞。中微子 - 没有充电的亚杀菌颗粒，很少与物质相互作用 - 在阳光下发生的核反应期间释放。它们具有微小的质量，但该质量不能通过颗粒物理学的标准模型解释。物理学家表明，无菌中性醇，假设颗粒可以解释这种质量，也是暗物质。

研究人员应该能够检测到无菌的中微子，因为它是不稳定的，因为它是U-M的物理学助理教授。它腐蚀普通的中微子和电磁辐射。为了检测暗物质，然后，物理学家扫描星系以X射线发射形式捕获这种电磁辐射。

2014年，一项开创性的工作发现了附近的星系和星系集群的过度X射线排放。Safdi表示，发射似乎与腐烂无菌中性耳暗物质暗物质产生的一致性。

现在，XMM-Newton空间X射线望远镜在20年内XMM-Newton空间X射线望远镜的原始数据的元分析没有发现无菌中性菌落是暗物质的含量。研究团队包括U-M博士生克里斯托弗甜点和尼古拉斯·罗德德，一个与伯克利实验室理论组和伯克利理论物理中心的物理学家。他们的结果在期刊上发表。

“2014年的纸张和后续作品证实了信号在天体物理学和粒子物理社区中产生了大量兴趣，因为可能知道，首次精确地是暗物质在微观水平的情况下，”Safdi表示。“我们的发现并不意味着暗物质不是无菌的中微子，但这意味着 - 与2014年的声称相反 - 没有实验证据迄今为止朝着它的存在点。”

基于空间的X射线望远镜，如XMM-Newton望远镜，点在富态的环境中，以X射线信号的形式搜索这种微弱的电磁辐射。2014年发现名为X射线发射的“3.5 keV线” - Kev代表千elertonvolts - 因为信号在X射线探测器上出现的位置。

使用XMM-Newton Space X-Ray望远镜拍摄的20年档案数据，以自己的银河系搜索这一系列的研究小组。物理学家知道暗物质收集周围的星系，所以当之前的分析看着附近的星系和星系集群时，这些图像中的每一个都会捕获一些银河系暗物质晕栏。

该团队使用这些图像来看看银河系的“最黑暗”的一部分。SAFDI说，这显着提高了寻找无菌中耳暗物质暗物质的分析的敏感性。

“到处都是我们所在的，应该有一些来自银河晕的暗物质的源泉，”伯克利实验室的罗德斯说，因为我们的太阳系在银河系中的位置。“我们利用了我们生活在暗物质中的一个事实”在研究中。

Christopher Dessert是一个学习合作者，是物理研究员和博士学位。 U-M的学生说，已经观察到3.5keV线的星系集群也具有大的背景信号，其用作观察中的噪声，并且可以使得难以确定可能与暗物质相关联的特定信号。

“我们正在通过银河系的银河暗物质晕来看为什么我们的银河银河系是背景是低得多，”甜点说。

例如，XMM-Newton已经以银河系中的辛勤恒星拍摄了孤立的物体的图像。研究人员采用了这些图像并掩盖了原始兴趣的对象，留下了原始和黑暗环境，用于寻找暗物质衰变的辉光。结合20年的这种观察，允许无菌中性氨基暗物质探针到前所未有的水平。

如果无菌的中微子是暗物质，如果他们的衰减导致了3.5 kev线的排放，Safdi和他的研究人员应该在分析中观察到这条线。但他们发现没有任何证据无菌中性粒子暗物质。

“虽然这项工作确实如此，但是，将冷水扔到看起来像暗物质微观本质的第一证据，它确实开辟了一种全新的寻找暗物质的方法，这可能导致发现“近期，”Safdi说。

参考：“3.5 keV线的暗物质解释与克里斯托弗甜点的空白观测不一致; Benjamin R.Safdi在密歇根大学，在安娜堡Ann Arbor，MI;尼古拉斯L. Rodd在加利福尼亚大学，伯克利，伯克利，加利福尼亚州;尼古拉斯L. Rodd在伯尔兰伯克利国家实验室在伯克利，加利福尼亚州.2020年3月26日，Science.Doi：
10.1126 / science.aaw3772.

该研究的研究人员得到了美国能源部早期的职业研究计划，莱辛韦伯科学博物馆伯克利大学科学院科学基础研究所的理论物理科学中心。该研究得到了U-M的高级研究计算支持。