
哥本哈根大学的物理学家正利用星系团的巨大磁场,探索遥远黑洞以寻找轴子,这种难以捉摸的粒子或是解开暗物质谜团的关键。轴子作为一种假想基本粒子,质量极轻,远小于最轻的原子,却可能是理解占宇宙质量约80%的暗物质的重要线索。尽管轴子存在尚未得到证实,但哥本哈根大学的研究团队通过创新方法,或许比以往更接近发现轴子。
研究人员摒弃传统地球粒子加速器,转而将宇宙视为巨大粒子加速器。他们聚焦遥远明亮星系核心的电磁辐射,这些星系中心存在超大质量黑洞。观测发现,辐射穿过星系团巨大磁场时,部分可能转化为轴子,在数据中留下微小随机波动。然而,单个信号极其微弱,易被宇宙背景噪音掩盖。为此,研究人员提出新策略,观测星系团后方32个超大质量黑洞,并整合观测数据。
检查数据时,他们意外发现一种类似轴子特征的模式。哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所副教授奥列格·鲁恰斯基解释:“通常此类粒子信号不可预测,看似随机噪声。但整合不同来源数据后,我们能将噪声转化为清晰可识别模式。”他形容这一发现如同“宇宙的低语”,虽微弱却已足够响亮。
虽然新发现模式不能确凿证明轴子存在,但研究极大丰富了人类对轴子的认知。尼尔斯·玻尔研究所研究员莉迪亚·扎多罗日娜表示,该方法能绘制出不含轴子区域,缩小寻找范围。实验虽聚焦伽马射线,但同样适用于X射线等其他类型辐射。扎多罗日娜说:“这并非一次性进步,而是开辟了研究难以捉摸粒子的新途径,我们和其他小组可在更广泛质量和能量范围内重复此技术,为解释暗物质谜题增添更多线索。”
更多信息: 通过星系团观测到的活跃星系核中轴子状粒子的限制,《自然天文学》(2025)。期刊信息: 《自然天文学》













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