
為獵戶座的「梅西耶78」星雲。雖然暗物質本身看不見,但科學家近期宣稱在銀河系中心發現了其粒子碰撞所產生的伽瑪射線訊號,這可能是解開宇宙構成之謎的關鍵直接證據。(路透檔案照)
困擾科學界近一世紀、佔據宇宙約27%質量的神祕物質「暗物質」(Dark Matter),其真面目可能首次被直接觀測到跡象。日本天文物理學家宣稱,在銀河系中心發現了特殊的伽瑪射線訊號,這可能是暗物質存在的首個「直接證據」。若這項發現經得起檢驗,將是人類探索宇宙奧秘的歷史性轉捩點。
據《衛報》報導,這項研究由日本東京大學天文物理學家戶谷友則教授主導,成果已發表於《宇宙學與天體粒子物理學期刊》(JCAP)。戶谷分析了美國航太總署(NASA)費米伽瑪射線太空望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)的觀測數據,在銀河系中心發現了一種伽瑪射線的分布模式,其形狀與推測中從星系核心向外擴散的「暗物質暈」(dark matter halo)高度吻合。
暗物質的概念最早於1930年代由瑞士天文學家茲維基(Fritz Zwicky)提出。當時觀測發現,遠方星系的旋轉速度遠快於其可見質量所能提供的引力,因此推測宇宙中充滿了一種不發光、不吸收光,卻能產生強大重力牽引的隱形物質。
目前主流理論認為,暗物質可能由「弱相互作用大質量粒子」(WIMPs)組成。當兩個 WIMPs 發生湮滅(annihilate)時,會釋放出粒子並產生伽瑪射線。戶谷向《衛報》表示:「該訊號與預測中暗物質發出的伽瑪射線輻射特徵非常相近。」根據觀測結果推算,構成暗物質的基本粒子,其質量約為質子的500倍。
這項發現若屬實,將解開物理學界長久以來的謎題。過去數十年來,科學家利用地面探測器、太空望遠鏡,甚至透過瑞士日內瓦的大型強子對撞機(LHC)試圖捕捉暗物質粒子,但始終一無所獲。
學界籲謹慎:非凡主張需非凡證據
然而,科學界對此仍持審慎態度。英國薩里大學天文物理學家瑞德(Justin Read)指出,關鍵在於能否在其他區域(如矮星系)偵測到相同光譜的伽瑪射線;目前矮星系缺乏此類訊號,是反對該結論的有力證據。
倫敦大學學院(UCL)理論天文物理學教授吳建華(Kinwah Wu,音譯)也強調:「我肯定作者的努力,但『非凡的主張需要非凡的證據』。」他認為目前的分析尚未達到此標準,研究團隊強調,仍需排除其他更常見的天文來源與背景輻射的可能性。









