暗物质的自我毁灭可能有助于宇宙伽马射线发光

在一项新的研究中，天空中的天空学家在天空中发现了某种伽马射线发光，称为未解决的伽马射线背景（黄色），与含有大量物质（红色）的宇宙区重合。相关性可能导致更好地了解高度充满活力的天体物理和暗物质。伽马射线图是由Fermi Spacocraft的九年数据创建的，并且显示物质密度的地图是基于来自黑暗能量调查（DES）的一年数据。

匹配暗能调查和Fermi Gamma-ray Space望远镜的物质和光线地图可能有助于天体物理学家了解什么导致微弱的宇宙伽马射线发光。

天体物理学家越来越靠近了解覆盖夜空的伽玛光芒的微弱焕发的起源。他们发现，这种光线在含有很多物质和调光器的区域中更亮，在稀疏的情况下，可以帮助他们缩小异国情调的天体物体和隐形暗物质的性质的相关性。

“真正有趣的是，我们测量的相关性并不完全符合我们的期望。这可能意味着我们要么需要调整我们的现有模型，用于发出伽马光线的物体，或者它可能暗示其他来源，例如暗物质。“ - 丹尼尔格伦，Kavli粒子天体物理学研究所和宇宙学

发光，被称为未解析的伽马射线背景，源于如此微弱的源头，远处的源头，研究人员无法依然识别它们。然而，这些伽马射线起源于距离远处宇宙中的质量匹配的位置可能是识别这些来源的关键拼图件。

背景是产生伽马光线的很多东西的总和。首次衡量其与引力透镜的相关性 - 由物质分布产生的远星系的图像的微小扭曲 - 有助于我们解开它们，“来自都灵大学和国家核物理研究所的Simone Amamazzalors （infn）在意大利，谁共同领导了分析。

该研究使用了来自黑暗能量调查（DES）的一年数据，该数据采用天空的光学图像，以及来自费米伽玛射线空间望远镜的九年数据，这在其轨道地球时观察宇宙伽马射线。

“真正有趣的是，我们衡量的相关性并不完全符合我们的期望，”来自Kavli粒子粒子（KIPAC）的丹尼尔Gruen表示，在Energy的Slac国家加速器实验室和斯坦福大学斯坦福大学LED分析DES协作。“这可能意味着我们要么需要调整我们的现有模型，用于发出伽马射线的物体，或者它可能暗示其他来源，例如暗物质。”

该研究已被接受在物理审查信中出版。

两个敏感的'眼睛'在天空中

伽玛辐射，最精力充沛的光形式，是在广泛的宇宙现象中产生的 - 通常是极其暴力的，如爆炸恒星，致密中子恒星以高速旋转，强大的粒子射出中央超大的活动星系。黑洞吞噬了物质。

另一个潜在的来源是看不见的暗物质，这被认为占宇宙中所有物质的85％。当暗物质颗粒相遇并在空间中互相烘烤时，它可以产生伽马射线。

船上的大面积望远镜（LAT）Fermi SpaceCraft是一种高度敏感的“眼睛”，用于伽马辐射，其数据提供天空中的伽马射源的详细地图。

Blanco望远镜圆顶，在其中安装了黑暗能源相机（焊接），在背景中使用银河系。黑暗能量调查（DES）协作的研究人员使用德拉姆的星系形象来生产宇宙中的物质分布的详细地图，这有助于他们更好地了解宇宙如何扩展。

但是当科学家减去他们已经知道的所有来源时，他们的地图远非空;它仍然包含一个伽马射线背景，其亮度从地区变化到区域。

“不幸的是，Gamma Rays没有一个标签，可以告诉我们他们来自哪里，”Gruen说。“这就是为什么我们需要更多信息来解开他们的起源。”

这就是Des进来的地方。凭借其570万像素的暗能相机，安装在智利的Cerro Tololo Inter-Americ Andionatory的Victor M. Blanco 4米望远镜上，它会卡扣数亿个星系的图像。它们的确切形状告诉了研究人员在宇宙中弯曲的灯光如何弯曲 - 一种效果，这些效果将其自身表现为Galaxy图像中的微小扭曲，称为弱引力透镜。基于这些数据，DES研究人员在COSMOS中创建了最详细的地图。

在新的研究中，科学家们叠加了费米和DES映射，这揭示了这两个不独立。未解决的伽玛射线背景在区域内更加强烈，并且在较小的地区的地区更加强烈。

“结果本身并不令人惊讶。我们预计还有更多的伽玛射线在包含更多物质的地区产生的过程，我们已经预测了这一段时间的相关性，“都灵的主管之一，”尼莫拉罗斯的监事之一尼古拉·福峰表示。“但现在我们首次成功地实际检测了这种关联，我们可以使用它来理解导致伽马射线背景的原因。”

暗物质暗示

伽马射线发光最有可能的来源之一是非常遥远的布拉齐尔 - 活跃的星系与他们的中心有超大的黑洞。当黑洞吞下周围物质时，它们会喷射等离子体和伽马射线的高速喷射，如果我们的喷射点，则由费米航天器检测到。

研究人员表示，布拉恩将是最简单的假设，但新数据表明，简单的布拉齐人口可能不足以解释伽马光线和批量分配之间观察到的相关性。

布拉加的例证，在材料螺旋入巨大的黑洞时产生伽马光芒的射线的一个强大的对象。布拉恩是由费米伽玛射线望远镜检测到的最常见的高能伽马射线的外星源。

事实上，我们对布拉齐的排放的模型可以很好地解释相关性的低能量部分，但我们看到高能量伽玛光线的偏差，“Gruen说。“这可能意味着几件事：它可以表明，我们需要改善我们的布拉格模型，或者伽玛光线可能来自其他来源。“

其中一个来源可能是暗物质。领先的理论预测神秘的东西是由弱相互作用的巨大颗粒或WIMPS制成，它们在碰撞时可以在伽马射线闪光中彼此湮灭。因此，来自某些物质丰富的宇宙区的伽玛射线可以源于这些颗粒相互作用。

一个潜在的宇宙伽马光线来源可能是暗物质。领先的理论预测神秘的东西是由弱相互作用的巨大颗粒或WIMPS制成，它们在碰撞时可以在伽马射线闪光中彼此湮灭。

寻找湮灭WIMPS的伽马射线签名的想法不是一个新的。在过去几年中，科学家们在各个地方搜查了他们，相信含有许多暗物质的各个地方，包括银河系和银河系的伴星系。但是，这些搜索尚未产生可识别的暗物质信号。新结果可用于测试WIMP假设的其他搜索。

规划下一步

虽然测量相关性只是随机效果的概率仅为一千个，但研究人员需要更多的数据进行结论性分析。

“这些结果，首次连接我们的伽玛光线和物质的地图，非常有趣，并且有很多潜力，但目前连接仍然相对较弱，而且一个必须仔细解释数据，”Kipac说导演Risa Wechsler没有参与该研究。

Gruen表示，当前分析的主要局限性之一是可用镜头数据的数量。“借助来自40万条星系的数据，DES已经将此推向了新的水平，这就是为什么我们能够首先进行分析。但我们需要更好的测量，“他说。

凭借其下一个数据发布，DES将为Vera Rubin观测台的空间和时间（LSST）的空间和时间（LSST）的FutureLegacy调查提供数十亿个星系的天空中。

“我们的研究用实际数据表现出我们可以使用物质分布与伽马射线之间的相关性，了解更多关于导致伽马射线背景的内容，”Fornengo说。“通过更多的DES数据，LSST即将上网和其他项目，如欧几里德太空望远镜在地平线上，我们将能够深入了解我们对潜在来源的理解。”

然后，科学家们可能能够判断出一些伽马射线焕发来自暗物质的自我毁灭。

DES是一个国际项目，来自7个国家的25个来自的400多名科学家，他们聚集在一起进行调查。该项目的一部分由Doe的科学办公室和国家科学基金会提供资金。美国宇航局的费米伽玛射线空间望远镜是一个国际和多机构的空间天文台。该分析使用了国际LAT协作公开发布的Fermi-Lat数据。

参考：“引力透镜与伽马射线之间的互相关”对S.Ammazzalorso，D. Gruen，M.Regis，S. Ando，N.Feenengo，K. Bechtol，SL Bridle，A. Choi，TF Eifler，M.Gatti，N.Maccrann，Y.Mali，S. Samuroff，E. Sheldon，MA Troxel，J. Xuntz，M.Carasco，J. Annis，S. Avila，E. Bertin，D. Brooks，E. Bertin，D. Brooks， DL伯克，A.卡内罗罗塞尔，J.卡雷特罗，FJ Castander，M. Costanzi，LN达科斯塔，J.德森特，S.德赛，HT Diehl的JP迪特里希，P. Doel，S.埃弗里特，B. Flaugher， P.Fosalba，J.Gaztanaga，E.Gaztanaga，DW Gerdes，T.Giannantonio，达格兰斯坦，ra Gruendl，G.Gutierrez，DL Hollowood，K. Honscheid，DJ James，M.Jarvis，T.Jeltema，S 。肯特，N.Kuropatkin，O. Lahav，Ts Li，M.IMILA，Mag Maia，JL Marshall，P.Melchior，F. Menanteau，R. Menanteau，R. Miquel，Rlc ogando，A. Palmese，AA Plazas，AK Romer，A. 。Roodman，Es Rykoff，C. Sanchez，E. Sanchez，V.Carlpine，S. Serrano，I. Sevilla-Noarbe，M. Smith，M. Soar Es-Santos，F.Sobreira，E. Suchyta，M. E.C.Swanson，G.Parle，D. Thancas，V.Vikram，Y. Zhang，2019年7月31日，2019年7月31日，宇宙学和时尚Astrophysics .arxiv：
1907.13484