根據最近發表在《自然-天文學》雜誌上的一項新研究，一個國際研究小組發現了一個充滿暗物質的銀河系小衛星星系，但它的發射更可能是毫秒脈衝星射出宇宙粒子的後果。

我們銀河系的中心正在吹出一對巨大的伽馬射線泡，橫跨5萬光年（上圖中的洋紅色結構）。這種沙漏狀的現像大約在十年前用費米伽馬射線太空望遠鏡看到過，但它的起源一直是個謎。

這些輻射裂片被稱為“費米氣泡”，它們被一些非常明亮的伽馬射線發射的神秘子結構所修補。費米繭是南部氣泡中最明亮的區域之一（下圖中放大的插圖），曾經被認為是該星系的超大質量黑洞以前爆發的結果。

一個由前卡弗里宇宙物理與數學研究所（Kavli IPMU）項目研究員Oscar Macias（目前是阿姆斯特丹大學的GRAPPA研究員）和澳大利亞國立大學副教授Roland Crocker共同領導的國際研究小組。包括Kavli IPMU的訪問科學家Shunsaku Horiuchi和Shin’ichiro Ando，分析了GAIA和Fermi空間望遠鏡的數據，揭示了Fermi繭實際上是由於人馬座矮星系的發射。

從我們在地球上的位置通過費米氣泡看到銀河系的這個衛星星系（圖1）。由於它緊緊圍繞著我們的銀河系運行，而且以前曾穿過銀河系的圓盤，它已經失去了大部分星際氣體，而且它的許多恆星已經從其核心被扯成了拉長的流。

鑑於人馬座是靜止的–沒有氣體，沒有恆星“托兒所”–它的伽馬射線發射只有幾種可能性，包括：i）未知的毫秒脈衝星群，或者ii）暗物質湮滅。

毫秒脈衝星是某些類型的恆星的遺留物，其質量明顯大於太陽，它們處於緊密的雙星系統中，但由於其極端的旋轉能量，現在爆炸出了宇宙粒子。由毫秒脈衝星發射的電子與宇宙微波背景的低能量光子相撞，推動它們產生高能量的伽馬射線。

研究人員證明，伽馬射線繭可以由人馬座矮星的毫秒脈衝星來解釋，因此不利於暗物質的解釋。

他們的發現揭示了毫秒脈衝星是高能電子和正電子的有效加速器，同時也表明類似的物理過程可能在銀河系的其他矮小衛星星系中進行。

“這很重要，因為暗物質研究人員長期以來一直認為，對來自矮衛星的伽馬射線的觀測將是暗物質湮滅的確鑿證據。”

Macias說：“我們的研究迫使人們重新評估靜止恆星物體的高能發射能力，例如矮球星系，以及它們作為暗物質湮滅搜索的主要目標的作用。”