木星或許能成為暗物質探測器

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 15 日 8:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


暗物質可說是目前物理學最大謎團之一,能以重力將星系聚在一起,卻似乎沒有電磁力與正常物質相互作用。

研究人員建立粒子加速器和對撞機將粒子撞擊粉碎,希望能看到碰撞時丟失意想不到的能量,表明某些未知的粒子(可能是暗物質)逃離探測器,但到目前為止還沒有發現。現在天文學家提出「新」粒子探測器,就是木星。他們認為暗物質可由較大天體(如地球、太陽和木星)以重力捕獲,並逐漸積聚星球內部,直到密度足以使暗物質粒子互相撞擊並湮滅,產生伽馬射線,就有機會看到。

論文作者表示:由於木星相較其他太陽系的行星可捕獲更多暗物質。此外相較更大甚至更近的太陽,由於木星核心遠比太陽涼爽,給暗物質的熱量更少,可阻止較輕暗物質從木星蒸發。作者對木星的初步研究尚未發現暗物質,但觀測資料的低能量伽馬射線發現有過量現象,值得未來以更佳工具研究,如計畫的 MeV 級伽馬射線望遠鏡(AMEGO 或 e-ASTROGAM),或許能解開暗物質粒子之謎。

▲ 左上顯示木星周圍視角 45 度區域內的伽馬射線計數。右上顯示沒有木星,天空同視野的背景值。左下方顯示減去背景時剩餘的伽馬射線計數。右下方顯示費米望遠鏡拍攝的木星大小和位置。

(作者:;首圖來源:ESA