近日，高海拔宇宙线观测站（LHAASO）合作组对超重暗物质粒子所产生的高能伽马射线信号进行搜寻并给出暗物质粒子性质最严格的限制。该研究成果发表在《物理评论快报》上，并被选为编辑推荐论文。该工作由中国科学院紫金山天文台研究员黄晓渊、中国科学院高能物理研究所研究员毕效军、及山东大学教授祝成光领导的团队合作完成。
    暗物质是天文观测发现的存在于宇宙中的一种不发光的神秘物质，占宇宙中物质组成的85%，但暗物质粒子至今还没有被直接探测到。探测暗物质粒子是当前物理学和天文学共同关注的重大课题。在过去20年间，世界上开展了一系列搜寻暗物质粒子的大型实验，集中搜索质量在0.1太电子伏特（TeV）附近的暗物质。

两个代表性的暗物质粒子的湮灭的反应过程的分析结果。https://www.cas.cn/syky/202408/W020240813515223895898.png

    暗物质粒子在密度高的地方可以相互碰撞并湮灭产生出伽马射线，通过研究这些伽马射线就能够发现并确定暗物质粒子的性质。LHAASO实验对高能伽马射线具有极强的探测能力，从而对超重暗物质粒子产生的信号有非常高的灵敏度，并能覆盖从一到一百万太电子伏特非常宽广的质量范围。矮椭球星系是被银河系引力所束缚的小星系，也称为卫星星系，普通物质含量少，天体活动非常微弱，其主要成分由暗物质组成，是搜寻暗物质信号的理想对象。此次研究利用LHAASO数据搜寻来自银河系16个矮椭球星系的暗物质湮灭所产生的高能伽马射线信号。LHAASO虽没有发现暗物质所产生的显著信号，但对质量大于约10 TeV的暗物质粒子属性给出了最强限制。

来源 / https://www.cas.cn/syky/202408/t20240812_5028664.shtml 中国国家天文