據國外媒體報導，伽馬射線是宇宙中最明亮、能量最高的光線，但人眼看不見它們。超新星爆發、中子星相撞、以及飢腸轆轆的黑洞都會在瞬間爆發出能量極高的伽馬射線輻射。

宇宙中充滿了爆發性的、隱形的伽馬射線（圖中以紅黃兩色表示）。一項新研究稱，暗物質或許也能產生伽馬射線。

被天文學家用伽馬射線望遠鏡捕捉到的伽馬射線全都來自於宇宙中最“易燃易爆炸”的天體。但一支國際研究人員團隊希望，這些強大的射線還能指向一種更奇特、更神秘的物質——即所謂的“暗物質”。

在《物理評論快報》上發表的一篇新研究中，研究人員考察了所謂的“不明伽馬射線背景”，即宇宙中除了黑洞和超新星等已知來源產生的伽馬射線外、剩餘的微弱、神秘的伽馬射線信號。當該團隊將不明伽馬射線的分佈圖與宇宙中同一區域的物質密度分佈圖進行對比時，他們發現這些射線與宇宙中的大質量區域完全對應，而根據科學家的預測，暗物質正是隱藏在這些區域中。

從圖中可以看出，兩張分佈圖高度重合，暗物質密度分佈（紅色）與伽馬射線（黃色）驚人地一致。

該研究的共同作者、位於斯坦福大學的美國能源部國家加速器實驗室天體物理學家丹尼爾·格魯恩（Daniel Gruen）指出，這種關聯說明暗物質或與宇宙中的微弱伽馬射線背景有關。若真是如此，這將為天文學家提供一些有關暗物質神秘特性的關鍵線索。

“暗物質可能會像放射性原子核一樣衰變，並在過程中產生伽馬射線。”格魯恩表示，“也可能是幾個暗物質粒子相互碰撞、在相互作用的過程中產生了伽馬射線。”

黑暗中的漣漪

科學家認為，暗物質佔宇宙全部物質質量的85%，但研究人員仍不清楚它們的本質、也不知道它們身處何處。現代科學儀器在暗物質面前如同盲人一般，從未成功探測到過它們的存在。

“不過，我們已經知道了暗物質的部分特性。”格魯恩說道，“我們知道它們在宇宙中非常常見，並且它們有質量，可以與其它物質發生引力相互作用。”

換句話說，儘管暗物質不可見，但可以通過自身的強大引力對宇宙造成可見影響。其中一種影響叫做“引力透鏡”，簡單來說是指，遙遠星係發出的光線在前往地球途中、會在沿途大型天體的強大引力作用下發生扭曲。

在此次新研究中，研究人員分析了宇宙中一片特殊區域的引力透鏡分佈圖。這張分佈圖由“暗物質調查”（DES）項目編撰而成。該項目的專用照相機被安裝在智利一台巨型望遠鏡上，用一年時間拍攝了上億個星系的高分辨率照片，主要關注遙遠星係發出的光線在哪些區域被引力扭曲得最厲害。在最終編撰的分佈圖中，有些大質量區域可以與已知星係對應，但也有一些區域隱隱顯示了暗物質在暗中造成的影響。

為進一步弄清這些影響，研究人員將這張質量分佈圖與NASA的費米伽馬射線望遠鏡過去九年間在同一區域探測到的伽馬射線分佈情況進行對比。該團隊用數學模型去除了其中所有來自黑洞和超新星等“普通“來源的伽馬射線輻射，讓圖中只剩下神秘的”不明“伽馬射線來源。再次比較了兩張分佈圖後，他們發現，存在大量伽馬射線輻射的區域與質量密集區域明顯重合。

“我們在此次研究中首次確認，在宇宙中分佈著大量伽馬射線的區域，也分佈著大量暗物質。”格魯恩飽受。

如果暗物質的確會釋放伽馬射線，便可大大降低探測暗物質和弄清暗物質組成的難度。但格魯恩指出，費米望遠鏡繪製的分佈圖上的微弱伽馬射線背景也有可能與暗物質毫無關聯，目前還不能排除這種可能性。他們用來剔除圖中普通伽馬射線的數學模型是以對黑洞等天體性質的假設為基礎的。但這些假設也可能有誤，遙遠的黑洞釋放出的伽馬射線也許比研究人員估測的要多。

“這套模型也許還不夠完善，這些黑洞所在的星系質量也許比我們所想的還要大。”格魯恩指出。

該團隊還需要更多關於伽馬射線和引力透鏡的數據，才能進一步修改該模型、以及更好地解讀上述宇宙分佈圖。自此次研究之後，暗物質調查項目又收集到了更多宇宙中的質量分佈信息，費米望遠鏡也一直在和其它眾多望遠鏡一起、對伽馬射線爆發保持密切追踪。格魯恩表示，接下來幾年間應該會開展後續研究，屆時會得出更清楚的研究結果。