科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞

日本東京都立大學(xué)、PhotoCross株式會(huì)社、京都產(chǎn)業(yè)大學(xué)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，發(fā)布了近紅外高分辨率分光計(jì)WINERED的暗物質(zhì)觀測(cè)結(jié)果。此次研究對(duì)質(zhì)量在1.8到2.7電子伏特之間的暗物質(zhì)粒子的“壽命”設(shè)定了迄今最嚴(yán)格的限制。相關(guān)論文發(fā)表于近期出版的《物理評(píng)論快報(bào)》雜志。

團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)研究不僅完善了現(xiàn)有暗物質(zhì)理論模型，還開辟出一條全新的觀測(cè)途徑，可應(yīng)用于其他望遠(yuǎn)鏡和觀測(cè)目標(biāo)。

宇宙只有不到5%是常規(guī)物質(zhì)，剩下95%都由暗物質(zhì)和暗能量構(gòu)成。暗物質(zhì)研究是當(dāng)前粒子物理學(xué)、宇宙學(xué)、天體物理學(xué)等學(xué)科的前沿研究課題。暗物質(zhì)和原子物質(zhì)不同，它不參與電磁相互作用，不發(fā)光，也不會(huì)被光照亮。如果暗物質(zhì)是一種粒子，它可能會(huì)發(fā)生衰變、湮滅，進(jìn)而可能轉(zhuǎn)化為可觀測(cè)的光子或其他可探測(cè)的粒子。

利用安裝在智利麥哲倫望遠(yuǎn)鏡上的WINERED高色散光譜儀，團(tuán)隊(duì)搜尋暗物質(zhì)粒子衰變?yōu)楣庾訒r(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的極窄譜線，從而對(duì)暗物質(zhì)“壽命”進(jìn)行了精確限定。

觀測(cè)側(cè)重于矮球狀星系，這些星系被認(rèn)為富含暗物質(zhì)。為提高搜索準(zhǔn)確性，團(tuán)隊(duì)采用新技術(shù)，從WINERED光譜儀收集的數(shù)據(jù)中剔除了不相干的背景信號(hào)。通過(guò)組合來(lái)自多個(gè)目標(biāo)的數(shù)據(jù)，他們校正了數(shù)據(jù)中的誤差，成功從來(lái)自地球的其他信號(hào)中分離出可能的暗物質(zhì)信號(hào)。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)探索可能有助于檢測(cè)與暗物質(zhì)相關(guān)信號(hào)的技術(shù)，如開發(fā)專門用于搜索暗物質(zhì)的新光譜儀等。