一種假想暗物質粒子，可能存於中子星周圍濃霧

看不見卻存在感極度強烈的暗物質要去宇宙哪裡才找得到？一篇新研究指出，被稱為軸子的假想暗物質粒子可能聚集在中子星周圍濃霧，甚至有機會被望遠鏡探測到。

暗物質是因不發出光或其他電磁輻射、所以無法直接觀測的神祕物質，占據宇宙質量約 27%，科學家僅透過重力效應推斷暗物質存在。

軸子（axion）是其中一種暗物質候選粒子，質量極微小，與其他物質相互作用很弱，但當它們堆積到一定質量範圍，預計行為將與暗物質完全相同，並產生明顯重力效應。雖然軸子目前純粹為假想粒子，但若找到它們，我們就可以解決宇宙學許多謎團，包括暗物質身份。

理論上，軸子於強磁場環境容易衰變成光子對，於是一些科學家想到中子星與脈衝星。這些死亡恆星擁有令人難以置信的強大磁場，阿姆斯特丹大學物理學家 Dion Noordhuis 團隊去年曾發表一篇論文，指出脈衝星磁層局部區域每分鐘能產生高達 50 位數軸子，當軸子遠離中子星，可以共振轉變為光子，導致中子星亮度比原本高一些。

雖然分析許多脈衝星後未能偵測到任何額外光，並不代表軸子不存在，而是說若存在軸子，它們產生的訊號會受到更嚴格限制。

根據 Dion Noordhuis 團隊新分析，被中子星、脈衝星極端引力捕捉的軸子會隨時間推移聚集在恆星周圍緻密雲，且密度非常高，以至於產生可被檢測特徵，比如脈衝星無線電頻譜的連續訊號，其頻率對應於軸子質量。

一旦軸子雲形成，就會有大量軸子轉化為光粒子，以無線電波形式產生強大觀測特徵，雖然研究人員仍未找到脈衝星周圍存在軸子雲證據，即使檢測到軸子可能也無法順利解釋暗物質，但這項研究為我們提供了尋找神祕粒子新方法。

新論文發表在《Physical Review X》期刊。

• We Finally Know Where to Look For The Universe’s Most Sought-After Particle
• Dark matter might live in a dense haze around stellar corpses
• Physicists Spot Possible Breeding Grounds for Dark Matter

（首圖來源：pixabay）