長久以來，暗物質（Dark Matter）一直是現代物理學中最深邃、最古老的謎團之一。它被認為是將億萬星辰凝聚成星系的「隱形膠水」，佔據宇宙質量的絕大部分，卻又如幽靈般不可捉摸。然而現在，科學家們表示，他們可能已經在這片宇宙的黑暗中，捕捉到了一絲來自暗物質的微光。
一項突破性的新研究，透過強大的超級電腦模擬，為這個世紀之謎提供了全新的線索。研究結果指出，我們所處的銀河系中心那片長期無法解釋的微弱光芒，其形狀與模式，可能就是科學家們夢寐以求的暗物質特徵。
蛋形的光暈：一個顛覆傳統認知的發現
「要實際證明這一點非常困難，但它看起來確實很有可能。」領導這項新研究的德國波茨坦萊布尼茨天體物理研究所科學家穆里茨・穆魯（Moorits Muru）在接受 Space.com 採訪時，難掩其興奮之情。這一切要追溯到 2008 年。當時，美國太空總署（NASA）的費米伽馬射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）首次在銀河系核心附近，發現了一片橫跨約 7000 光年的、寬闊而朦朧的高能伽馬射線輝光。這個信號的亮度遠遠超出了當時所有理論模型的解釋範圍，成為了天體物理學界的一個巨大謎團。
過去，科學家們對此主要有兩種相互競爭的假說：
- 暗物質湮滅說：一部分科學家認為，這些伽馬射線是看不見的暗物質粒子——一種被稱為「WIMP」（弱相互作用大質量粒子）的假設性粒子——相互碰撞並自我毀滅（湮滅）時產生的副產品。
- 脈衝星說：另一派科學家則認為，這些光芒來自銀河中心大量被稱為「毫秒脈衝星」（millisecond pulsars）的古老天體。這些是快速旋轉的中子星遺跡，它們像宇宙中的燈塔一樣，向外發射出強烈的輻射光束。
脈衝星理論一度佔據上風，因為觀測到的伽馬射線輝光看起來是扁平且蓬鬆的，這與銀河系中心恆星密集的區域形狀相似。相反地，如果輝光源於暗物質，科學家們普遍預期會看到一個更柔和、更接近完美球形的圖案，因為理論上暗物質暈應該是均勻地包圍著星系核心的。
超級電腦重現宇宙歷史，揭示暗物質的「暴力指紋」
穆魯和他的團隊決定正面挑戰這個問題。他們利用強大的超級電腦，以前所未有的精度，重現了我們銀河系長達數十億年的形成過程，其中包括了與其他較小星系發生的無數次猛烈碰撞和合併。
研究人員驚訝地發現，這些劇烈而暴力的宇宙事件，在暗物質於銀河系核心的分佈方式上，留下了深刻的「指紋」。
當考慮了這段複雜的合併歷史後，電腦模擬出的暗物質暈不再是完美的球形。相反地，它呈現出一種被壓扁的、類似雞蛋的形狀。而這個形狀，竟然與費米望遠鏡觀測到的神秘伽馬射線發射模式驚人地匹配！
「我們證明了暗物質本身也具有這種扁平的形狀，」穆魯解釋道。「因此，它與觀測到的伽馬射線超額信號的匹配程度，比之前預期的要好得多。」
世紀之謎的答案，即將揭曉？
這一發現的意義極其重大。它表明，「暗物質湮滅說」重新成為了解釋銀河系神秘光芒的有力競爭者。然而，研究人員也謹慎地表示，這並不能完全排除脈衝星的可能性。團隊的結論是，在目前的觀測精度下，這兩種可能性「基本上無法區分」。
但如果最終證實，這片超額的伽馬射線輝光確實是由暗物質碰撞引起的，這將標誌著人類首次間接證明了 WIMP 這種暗物質主要候選粒子的真實存在，無疑是諾貝爾獎級別的重大突破。
最終的答案，可能需要等到 2020 年代末期，屆時全新的「契倫科夫望遠鏡陣列天文台」（CTAO）將開始從智利和西班牙的兩個地點掃描天空。研究人員表示，該設施將能夠以比費米望遠鏡高得多的分辨率觀測伽馬射線，這將有助於他們區分能量較高的脈衝星群和能量較低的暗物質湮滅信號。
同時，穆魯補充說，對繞行銀河系的矮星系進行伽馬射線觀測，也能進一步驗證這兩種可能性，因為這些矮星系的核心同樣含有密集的暗物質。
「出於某種原因，我們仍然無法解開這個問題，」穆魯說。「但我認為，正是這個謎團讓它變得更加有趣。」這項詳細的研究結果，已於 10 月 16 日發表在權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。人類探索宇宙最深層秘密的旅程，仍在激動人心地繼續著。
