费米太空望远镜开始利用全新方法扩大对暗物质搜索

消息，昨日据物理学家组织网消息称，美国国家航空航天局（NASA）下属费米太空望远镜已开始利用全新方法扩大对暗物质的搜索，并进一步限制了暗物质粒子可能的特征。

暗物质在宇宙尺度上影响了宇宙的历史，但它的寻找过程甚是艰难。对于人类来讲，它实在很“暗”:我们根本看不到暗物质发光，也看不到它辐射其他粒子，其存在的证据一直是通过引力得来的。当前，寻获暗物质有两个办法：将仪器放入地下或送上太空。

2008年升空的费米太空望远镜包括广域望远镜（LAT）和伽玛射线暴监视系统（GBM），这意味着，其一部分使命是对宇宙中狂暴难测的伽玛射线进行探索。今年稍早时候，费米团队利用该望远镜超过6年的数据完成了3份报告，其中包括使用新方法对暗物质进行搜索的结果。研究人员认为，伽玛射线是光的最高能量形式，可以帮助揭示暗物质粒子的一些存在类型。

在这些结果中，费米望远镜探测到在银河系中央与其他围绕银河系运转的矮星系中，有与暗物质明显相关联的伽玛射线信号。虽然目前还没有令人信服的发现，但已排除了一定范围内的质量与相互作用比率的可能性，进一步限制了暗物质粒子可能具有的某些特征。

新研究还一并探索了暗物质由轴子（天文学模型中假想的暗物质构成粒子之一）或其他相似特性粒子组成的可能性。这一类粒子能够转化为伽玛射线，当他们与强磁场相互作用时又会转回原来的形态，因此在不断切换的过程中应当会残留下一些“踪迹”.斯德哥尔摩大学团队对散发高能量伽玛射线的NGC1275星系展开研究。位于英仙座星系团中央的这个星系，其炽热气体更有利于伽玛射线和轴子类粒子的转化。通过费米望远镜搜寻的信号，研究人员排除了可能包含了4%暗物质的轴子类粒子。这一研究结果表明，人们现在已经可以更详细研究轴子粒子的模型，并最大限度缩小可能的质量范围。

扩展阅读：

费米伽玛射线太空望远镜（Fermi Gamma-ray Space Telescope，原名Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST，大面积伽玛射线太空望远镜）是在地球低轨道的伽马射线天文学太空望远镜。此望远镜是用来进行大面积巡天以研究天文物理或宇宙论现象，如活跃星系核、脉冲星、其他高能辐射来源和暗物质。另外，该卫星搭载的伽玛射线爆监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）可用来研究伽玛射线暴。

GLAST在格林尼治标准时间2008年6月11日16:05由Delta II 7920-H火箭发射。本任务是由美国国家航空暨太空总署、美国能源部、德国、法国、义大利、日本、瑞典政府机关联合执行。 NASA宣布2008年8月2日公开征求GLAST一个可以「让大众注意与唤起对伽马射线天文学和高能天文学重视」的新名字。

GLAST有两项科学酬载：大面积望远镜（Large Area Telescope, LAT）和伽玛射线爆监视系统（Gamma-ray Burst Monitor, GBM）。大面积望远镜是可以侦测能量范围30 MeV - 300 GeV 的伽玛射线成像侦测器（成对转换仪器），视野是全天20%；LAT是康普顿伽玛射线天文台搭载的高能伽玛射线试验望远镜的后继者。伽玛射线爆监视系统是使用14个闪烁器（其中12个是碘化钠晶体，侦测8keV至1MeV；另2个是锗酸铋晶体，侦测150keV至30MeV）的侦测器，可侦测全天空仪器能量范围所有伽玛射线爆，且不受地球阻挡。

任务概要：
通用动力资讯科技公司（前太空光谱有限公司，Spectrum Astro）在吉尔伯特的工厂设计卫星本体。该卫星将在低地球轨道以95分钟的周期环绕地球。卫星的运作模式将保持背对地球的方向，并且有「摇摆」运动以平衡全天空覆盖面积。所有仪器一天将扫过全天16次。望远镜可保持在一个被选定目标的方向。

科学仪器也接受了太空环境的测试，其中包含震动、真空、高温和低温以确定仪器在发射时和太空中产生的压力下仍能正常运作。这些仪器在通用动力资讯科技公司（前太空光谱有限公司，Spectrum Astro）在吉尔伯特的工厂装上卫星本体。

来自仪器的资料皆会公开在GLAST Science Support Center网站，且分析资料的电脑程序也将公开。有相关研究计划的科学家都可提出申请。

NASA总部科学部门的副主管阿兰·史坦（Alan Stern）在2008年2月7日至同年3月31日办了一个公开竞赛。该竞赛是要为GLAST卫星取新名字，目的是要「让大众注意GLAST任务与唤起对伽马射线天文学和高能天文物理学重视……为了纪念这个难忘的，引人注目的新天文学任务……要一个吸引人的名字，让大家都很简单讲这任务的名字，可以让这个任务成为餐桌上和课堂讨论的话题」。

2008年8月26日，GLAST改名为「费米伽玛射线空间望远镜」做为高能物理先驱恩里科·费米的纪念。

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