費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡開始利用全新方法擴(kuò)大對(duì)暗物質(zhì)搜索

極客網(wǎng)消息，昨日據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)消息稱，美國國家航空航天局（NASA）下屬費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡已開始利用全新方法擴(kuò)大對(duì)暗物質(zhì)的搜索，并進(jìn)一步限制了暗物質(zhì)粒子可能的特征。

暗物質(zhì)在宇宙尺度上影響了宇宙的歷史，但它的尋找過程甚是艱難。對(duì)于人類來講，它實(shí)在很“暗”:我們根本看不到暗物質(zhì)發(fā)光，也看不到它輻射其他粒子，其存在的證據(jù)一直是通過引力得來的。當(dāng)前，尋獲暗物質(zhì)有兩個(gè)辦法：將儀器放入地下或送上太空。

2008年升空的費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡包括廣域望遠(yuǎn)鏡（LAT）和伽瑪射線暴監(jiān)視系統(tǒng)（GBM），這意味著，其一部分使命是對(duì)宇宙中狂暴難測(cè)的伽瑪射線進(jìn)行探索。今年稍早時(shí)候，費(fèi)米團(tuán)隊(duì)利用該望遠(yuǎn)鏡超過6年的數(shù)據(jù)完成了3份報(bào)告，其中包括使用新方法對(duì)暗物質(zhì)進(jìn)行搜索的結(jié)果。研究人員認(rèn)為，伽瑪射線是光的最高能量形式，可以幫助揭示暗物質(zhì)粒子的一些存在類型。

在這些結(jié)果中，費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到在銀河系中央與其他圍繞銀河系運(yùn)轉(zhuǎn)的矮星系中，有與暗物質(zhì)明顯相關(guān)聯(lián)的伽瑪射線信號(hào)。雖然目前還沒有令人信服的發(fā)現(xiàn)，但已排除了一定范圍內(nèi)的質(zhì)量與相互作用比率的可能性，進(jìn)一步限制了暗物質(zhì)粒子可能具有的某些特征。

新研究還一并探索了暗物質(zhì)由軸子（天文學(xué)模型中假想的暗物質(zhì)構(gòu)成粒子之一）或其他相似特性粒子組成的可能性。這一類粒子能夠轉(zhuǎn)化為伽瑪射線，當(dāng)他們與強(qiáng)磁場相互作用時(shí)又會(huì)轉(zhuǎn)回原來的形態(tài)，因此在不斷切換的過程中應(yīng)當(dāng)會(huì)殘留下一些“蹤跡”.斯德哥爾摩大學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)散發(fā)高能量伽瑪射線的NGC1275星系展開研究。位于英仙座星系團(tuán)中央的這個(gè)星系，其熾熱氣體更有利于伽瑪射線和軸子類粒子的轉(zhuǎn)化。通過費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡搜尋的信號(hào)，研究人員排除了可能包含了4%暗物質(zhì)的軸子類粒子。這一研究結(jié)果表明，人們現(xiàn)在已經(jīng)可以更詳細(xì)研究軸子粒子的模型，并最大限度縮小可能的質(zhì)量范圍。

擴(kuò)展閱讀：

費(fèi)米伽瑪射線太空望遠(yuǎn)鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope，原名Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST，大面積伽瑪射線太空望遠(yuǎn)鏡）是在地球低軌道的伽馬射線天文學(xué)太空望遠(yuǎn)鏡。此望遠(yuǎn)鏡是用來進(jìn)行大面積巡天以研究天文物理或宇宙論現(xiàn)象，如活躍星系核、脈沖星、其他高能輻射來源和暗物質(zhì)。另外，該衛(wèi)星搭載的伽瑪射線爆監(jiān)視系統(tǒng)（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）可用來研究伽瑪射線暴。

GLAST在格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2008年6月11日16:05由Delta II 7920-H火箭發(fā)射。本任務(wù)是由美國國家航空暨太空總署、美國能源部、德國、法國、義大利、日本、瑞典政府機(jī)關(guān)聯(lián)合執(zhí)行。 NASA宣布2008年8月2日公開征求GLAST一個(gè)可以「讓大眾注意與喚起對(duì)伽馬射線天文學(xué)和高能天文學(xué)重視」的新名字。

GLAST有兩項(xiàng)科學(xué)酬載：大面積望遠(yuǎn)鏡（Large Area Telescope, LAT）和伽瑪射線爆監(jiān)視系統(tǒng)（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）。大面積望遠(yuǎn)鏡是可以偵測(cè)能量范圍30 MeV - 300 GeV 的伽瑪射線成像偵測(cè)器（成對(duì)轉(zhuǎn)換儀器），視野是全天20%；LAT是康普頓伽瑪射線天文臺(tái)搭載的高能伽瑪射線試驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡的后繼者。伽瑪射線爆監(jiān)視系統(tǒng)是使用14個(gè)閃爍器（其中12個(gè)是碘化鈉晶體，偵測(cè)8keV至1MeV；另2個(gè)是鍺酸鉍晶體，偵測(cè)150keV至30MeV）的偵測(cè)器，可偵測(cè)全天空儀器能量范圍所有伽瑪射線爆，且不受地球阻擋。

任務(wù)概要：
通用動(dòng)力資訊科技公司（前太空光譜有限公司，Spectrum Astro）在吉爾伯特的工廠設(shè)計(jì)衛(wèi)星本體。該衛(wèi)星將在低地球軌道以95分鐘的周期環(huán)繞地球。衛(wèi)星的運(yùn)作模式將保持背對(duì)地球的方向，并且有「搖擺」運(yùn)動(dòng)以平衡全天空覆蓋面積。所有儀器一天將掃過全天16次。望遠(yuǎn)鏡可保持在一個(gè)被選定目標(biāo)的方向。

科學(xué)儀器也接受了太空環(huán)境的測(cè)試，其中包含震動(dòng)、真空、高溫和低溫以確定儀器在發(fā)射時(shí)和太空中產(chǎn)生的壓力下仍能正常運(yùn)作。這些儀器在通用動(dòng)力資訊科技公司（前太空光譜有限公司，Spectrum Astro）在吉爾伯特的工廠裝上衛(wèi)星本體。

來自儀器的資料皆會(huì)公開在GLAST Science Support Center網(wǎng)站，且分析資料的電腦程序也將公開。有相關(guān)研究計(jì)劃的科學(xué)家都可提出申請(qǐng)。

NASA總部科學(xué)部門的副主管阿蘭·史坦（Alan Stern）在2008年2月7日至同年3月31日辦了一個(gè)公開競賽。該競賽是要為GLAST衛(wèi)星取新名字，目的是要「讓大眾注意GLAST任務(wù)與喚起對(duì)伽馬射線天文學(xué)和高能天文物理學(xué)重視……為了紀(jì)念這個(gè)難忘的，引人注目的新天文學(xué)任務(wù)……要一個(gè)吸引人的名字，讓大家都很簡單講這任務(wù)的名字，可以讓這個(gè)任務(wù)成為餐桌上和課堂討論的話題」。

2008年8月26日，GLAST改名為「費(fèi)米伽瑪射線空間望遠(yuǎn)鏡」做為高能物理先驅(qū)恩里科·費(fèi)米的紀(jì)念。

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