银河系中心的伽马射线浓度惊人地高
我们银河系的中心表现得很奇怪，这可能是因为暗物质的缘故。 2009年，费米伽马射线太空望远镜的观测结果显示，来自银河系中部的伽马射线浓度惊人地高，这种现象被称为银河系中心伽马射线过剩（GCE）。现在，模拟暗示这些伽马射线可能来自暗物质粒子的湮灭。
自首次发现 GCE 以来，关于 GCE 产生原因的争论一直很激烈，多年来出现了两种主要解释。首先，它可能来自尚未观测到的脉冲星群，这些脉冲星是快速旋转的中子星，会喷出强大的辐射束。
第二种解释是它可能来自弱相互作用大质量粒子（WIMP），它们长期以来一直是构成暗物质的主要候选者。这些粒子几乎不会与普通物质的粒子发生相互作用，但如果其中两个粒子碰巧互相撞击，它们就会湮灭并产生伽马射线爆发。
近年来，暗物质的解释已经不再受欢迎，部分原因是直接搜索弱相互作用粒子却一无所获。 “考虑到缺乏暗物质存在的直接证据，尽管搜索非常敏感，但暗物质的解释需要更高的举证责任，”杰夫·格鲁布说 在伦敦国王学院。
这种解释退居二线的另一个原因是，我们预计星系中心的暗物质呈球形，而 GCE 不是球形的，而是中间扁平的。然而，约瑟夫·西尔克（Joseph Silk）的新模拟 马里兰州约翰霍普金斯大学的教授和他的同事表示，这可能根本不是问题。
这些模拟考虑了银河系的历史 比之前对 GCE 的研究更加详细。 “我们知道，数十亿年前，我们的星系与许多较小的星系合并，它们带来了暗物质，”西尔克说。 “这段历史的结果是，任何头脑清醒的人都不会认为银河系的中心是球对称的。”
结果证实了这一点，产生了与 GCE 形状相匹配的暗物质的压缩分布。这使得暗物质的解释重新回到桌面上。但这个谜团尚未解开——脉冲星仍然是一个可行的解释。 “这充其量只会让情况变得模糊，”格鲁布说。
我们现在拥有的伽马射线天文台还不够强大，无法区分这两种解释，但我们应该能够通过切伦科夫望远镜阵列天文台来解决这个问题，该天文台正在加那利群岛和智利建设中，预计将于 2026 年开始观测。
“从某种意义上说，我们有 50% 的机会发现大量暗物质，但这需要一台新的望远镜才能解决这个问题，”西尔克说。如果 GCE 是由暗物质引起的，它将为我们提供了解这种将宇宙维系在一起的奇怪而神秘的物质的最佳机会。
主题：
