高分辨率分光计精确限定暗物质“寿命”

日本东京都立大学、PhotoCross株式会社、京都产业大学等机构联合团队，发布了近红外高分辨率分光计WINERED的暗物质观测结果。此次研究对质量在1.8到2.7电子伏特之间的暗物质粒子的“寿命”设定了迄今最严格的限制。相关论文发表于近期出版的《物理评论快报》杂志。

团队表示，这项研究不仅完善了现有暗物质理论模型，还开辟出一条全新的观测途径，可应用于其他望远镜和观测目标。

宇宙只有不到5%是常规物质，剩下95%都由暗物质和暗能量构成。暗物质研究是当前粒子物理学、宇宙学、天体物理学等学科的前沿研究课题。暗物质和原子物质不同，它不参与电磁相互作用，不发光，也不会被光照亮。如果暗物质是一种粒子，它可能会发生衰变、湮灭，进而可能转化为可观测的光子或其他可探测的粒子。

利用安装在智利麦哲伦望远镜上的WINERED高色散光谱仪，团队搜寻暗物质粒子衰变为光子时可能会出现的极窄谱线，从而对暗物质“寿命”进行了精确限定。

观测侧重于矮球状星系，这些星系被认为富含暗物质。为提高搜索准确性，团队采用新技术，从WINERED光谱仪收集的数据中剔除了不相干的背景信号。通过组合来自多个目标的数据，他们校正了数据中的误差，成功从来自地球的其他信号中分离出可能的暗物质信号。

团队计划继续探索可能有助于检测与暗物质相关信号的技术，如开发专门用于搜索暗物质的新光谱仪等。