本帖最后由 胡一鸣 于 2009-7-11 00:08 编辑
第一次翻译这么长的篇幅，见笑了
一支天体物理学研究小组已经成功地揭开了银河系中伽玛射线源的分布之谜。尽管有些学者认为这些伽玛射线暗示着所谓“暗物质”——这种无法探测到物质——的一种存在形式，这支来自加州大学圣地亚哥分校的研究小组提出了一个基于星系标准物理模型的一个解释。
这支小组发表了两篇论文，较近的一篇发表于7月10日刊的物理评论快报上。在这两篇文章中，他们证明了银河中的伽玛源分布可以用元素在放射性衰变中产生的正电子来解释。而这些元素是由星系中的大质量恒星爆炸形成，并广布于整个银河。科学家指出，这就意味着我们观测到的伽玛暴的分布并不能用来支持暗物质的存在性。
Richard Lingenfelter说“这并不是什么了不起的秘密”。他是加州大学圣地亚哥分校天体物理学和空间科学中心的研究员。他与于他共事的Richard Rothschild以及来自克拉蒙特大学的物理教授James Higdon一同进行了此项研究。“观测到的伽玛射线分布事实上和我们的标准模型相当一致。”
在过去的五年了，欧洲的INTEGRAL卫星测量得到的伽玛射线曾一度使天文学家们大为困惑，因为在银河系中不同区域的伽玛射线的分布大大超出人们的预期，以致一些人称之为“谜团”。
为了从源头上解释这一秘密，一些天文学家提出了所谓暗物质有多种存在形式的假说。暗物质是由于一些可见天体（如恒星或星系）表现出异常的引力效应而提出的假想的物质，但从来没有被人类探测到过。
我们可以确定的是在我们的银河系中——当然也包括别的星系——充满着一种被称为正电子的亚原子粒子：正电子。正电子与我们耳熟能详的电子很相似，当一对正反电子对相遇，他们会湮灭，并以伽玛射线的形式释放能量。换句话说，在这一过程中，正负电子凭空消失，而同时会有两三个伽玛射线光子“无中生有”。
“这些正电子在诞生时近乎达到光速，在游历了数千光年后终于减慢了脚步，在一块稠密的气体云中，有机会和电子在一支死亡之舞后共赴湮灭” Higdon解释说，“他们的减速过程发生在他们穿越空间的旅途中别的粒子的吸引。同样地，他们的旅程也受星系的波动着的磁场的影响并使得他们分散开来。在计算正电子从他们的出生地超新星遗迹出发而最终所能运动的平均距离时，所有这些效应都应该被考虑进来。”
“有些正电子一头撞向星系中心；另外一些跑到了银河的外侧，也就是所谓的银晕；还有一些被旋臂俘获。” Rothschild说，“虽然仔细地对这一过程进行计算已经远超最快的超级计算机的计算能力，我们还是想方设法，通过用我们知道的电子穿越太阳系的具体过程，将之推广到宇宙中的其他地方，并可以以此估计他们的反粒子——正电子是如何逐渐弥漫整个星系的。”
这些科学家计算出，大多数伽玛射线应该集中于银河的中心区域，正好和卫星记录达到的观测数据一致。这支团队在上个月出版的天体物理学杂志上发表了他们的论文。
“观测到的伽玛射线分布于标准模型结果一致。我们的模型中，正电子来源于大质量恒星在超新星爆发过程中产生的镍、铁、铝的同位素的放射衰变” Rothschild说。
在他们这周于物理评论快报发表的另一篇文章中，这些科学家指出，相较而言，为了解释这个现象而提出的更为奇特的暗物质假说，需要的基本假设——暗物质能够衰变或者湮灭——已经岌岌可危了，因为这一前提需要假定正电子在离他们产生的地方很近的区域内就完全湮灭了。
“我们清楚地证明了，事实完全不是那么回事，而伽玛射线探测卫星观测到的伽玛射线源的分布也根本不能称为‘暗物质的信号’。” Lingenfelter说道。
原文网址http://www.universetoday.com/2009/07/09/solved-mystery-of-gamma-ray-distribution-in-the-milky-way/ |
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