导语：我们都知道它的存在，但是它看不见摸不着，没有人知道它究竟是什么——那就是暗物质。如今，科学家可以断定，它覆盖了整个宇宙，占宇宙物质的85%，但是仍然不能确定这个神秘的物质是什么构成的。
天文学家对两个宇宙中的神秘信号特别关注了一段时间，因为它们可能来自暗物质：银河系中心的大量难以解释的伽马射线信号，以及其他星系和星系团中观察到的X射线峰。这类信号被认为是暗物质自身湮灭和衰变产生的粒子。不过，最近发表的两篇论文似乎减少了这种可能性，但也引发了更加激烈的争论。
01
3.5KeV线的介绍
1、3.5KeV线的发现
在2014年，天文学家使用XMM牛顿望远镜观测英仙座星系团的放射光谱时，发现在3.5千电子伏特(KeV)上出现一条明亮的峰线，这就是所谓的“X射线峰”。后来，这类信号在许多星系和星系团(包括我们附近的仙女座星系)中被观察到。这一发现在当时令人兴奋不已，因为一种暗物质候选粒子，即惰性中微子，能衰变为可见物质，并释放出与观察结果一致的辐射。
近来，密歇根大学的BenjaminSafdi和他的同事分析了XMM牛顿望远镜观测到的大量数据之后，决定以这种方式在星系中寻找X射线的峰。假如这种辐射源确实是暗物质衰变，那么在星系暗物质晕中也应该可以检测到。
在3.5KeV的条件下，他们观察了银河系更开阔的天区，寻找X射线峰。他们在最近的《科学》杂志(DOI:10.1126/science.aaw3772)上发表了这项研究。在一年左右的观察和曝光之后，“很遗憾，我们什么也没有看到，”Saverti说，“根据我们的结果，‘3.5KeVX光辐射源来自暗物质’假设成立的可能性大大降低了。
2、3.5KeV线的研究
已经结束了吗？同样，没有。许多天文学家对这项研究所采用的方法表示怀疑，他们认为X射线峰是否有可能存在于银河系中，而仍然被视为暗物质存在的有力证据。迈阿密大学的NicoCappelluti(NicoCappelluti)说：“我对论文中技术性的部分内容持保留态度，因此我认为从中得出的结论有些草率。还有一个物理学家，荷兰莱顿大学的AlexeyBoyarsky(AlexeyBoyarsky)则更直率：“我认识的大多数专家都认为这篇论文的主要结论是错误的，而且我也不知道他们是如何得出这一结论的。
尽管如此，还是有许多科学家认为X射线信号是我们了解暗物质的一种可行的方法。在3.5KeV线路中，我认为我们需要借助新技术来得出有意义的结论。MarksPrinck地外物理研究所的EsraBulbul说，他是EsraBulbul。她和她的同事在2014年首次检测到3.5KeV线。XRISM项目由日本宇宙航空研究与发展机构(JAXA)领导，它将在2022年发射，届时，我们就可以了解到这条谱线是否存在并且符合暗物质的特征。Burbley说：“直到那时，我才会对这条谱线起源于暗物质的可能性作出结论。
02
伽马射线的介绍
1、暗物质分解成伽马射线
星系中另一信号很可能指向暗物质，那就是星系中心不明的伽马射线，这被一些天文学家认为来自暗物质的湮灭。根据这一假设，暗物质可以同时是物质和反物质。通过这种方式，当两个暗物质粒子相遇，它们彼此湮灭，在这一过程中产生伽马射线。
这种信号首先被费米伽马射线太空望远镜发现，自那以后，科学家们一直在争论它的起源。虽然这些伽马射线信号可以用暗物质模型解释，但是还有一个更令人费解的解释：它们可能仅仅是来自星系中心旋转的中子星(即脉冲星)。
在一项最新研究中，韩国天文学和空间研究所的莱恩E.Keeley(RyanE.Keeley)和科维理宇宙物理和数学研究所的奥斯卡·马西亚斯(OscarMacias)在一项新的研究中，分析了银河系中央伽马射线的空间分布和能量。与暗物质相比，研究人员发现，这些射线更符合星系中心恒星、气体和星系射线的分布。这样，问题就出现了：还会有多少可能留给暗物质？另外，加州大学尔湾分校的KevorkAbazajian说，他是这篇论文的作者之一。该论文已提交给PhysicalReviewD，并在预印本网站(arXiv:2003.10416v1)上发表。本文认为，伽马射线从暗物质中产生的可能性很小。对于暗物质湮灭，我们现在持保留态度。
2、伽马射线的来源
近年来，一些研究发现，星系中心的那些过量的伽马射线很可能来自于单独的“点光源”——比如脉冲星。假如这些射线是来自暗物质，那么我们就可以观察到辐射的均匀分布，这和实际的观测是不一致的。Slatiyer和她的同事丽贝卡·莱恩(RebeccaLeane)发现，一种系统错误能使结果向脉冲星倾斜，而事实上，脉冲星发生的可能性并不比暗物质大。
虽然大多数科学家对暗物质存在的信念不能动摇，但是他们发现暗物质的希望又有所减弱。不但现有的天体物理证据难以捉摸，而且直接试图用实验来捕捉暗物质微粒的努力也未能取得进展。在LHC(LHC)上进行的研究，至今尚未取得任何成果。Abazagianan感叹道：“我们在实验室里看不见，在LHC里看不见，在太空中看不见(暗物质粒子)。”
而且科学家们未能捕捉到暗物质粒子，让暗物质的真实“身份”更加迷惑。大质量弱相互作用粒子(WIMPs)是此前最热门的候选者，因为实验中没有出现这种现象，或者由于Abazjian论文中的计算结果，这种可能性降低了。Saverti说：“许多以前被认为是暗物质候选者被排除在外。”
结语：许多人认为暗物质几乎一定存在。从某种意义上说，这确实是一段艰难的时期。但是，从另一个角度来看，它也是非常激动人心的。如今，我们正在集思广益，回到最根本的地方，去探索暗物质可能是什么。