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暗物質可能正在白矮星內部湮滅
由於對暗物質粒子的搜索仍然一無所獲﹐天文學家繼續尋找這些難以捉摸的粒子的方法。一種通用的方法是尋找暗物質粒子衰變的證據。雖然暗物質不會與常規物質發生強烈的相互作用﹐但一些暗物質模型預測暗物質粒子可以相互作用﹐導致它們衰變為常規粒子。
已經有一些關於這種效應的研究﹐但是還沒有明確的證據。但是發表在預印服務器arXiv上的一項新研究表明﹐觀察白矮星可能是一個好方法。白矮星是死亡恆星的密集殘餘。它們的質量幾乎相當於一個太陽﹐被壓縮成一個地球大小的球體。白矮星的密度如此之大﹐以至於電子的壓力使它們不會坍縮。正如這項新研究的作者指出的那樣﹐白矮星在密度和不像中子星那樣過於微小之間有著完美的平衡。它們在銀河系中也很常見﹐這給了天文學家很多研究它們的選擇。
出於這個原因﹐研究人員認為白矮星是暗物質衰變的完美來源。白矮星的高密度將傾向於吸引暗物質粒子的相互作用﹐白矮星的高表面重力將傾向於隨著時間的推移捕獲暗物質粒子。暗物質的粒子衰變將傾向於產生過量的熱和伽馬射線﹐由於白矮星物理學已經相當好地理解﹐天文學家應該能夠區分正常和富含暗物質的白矮星。
作為一個例子﹐研究小組考慮了一個簡單的完全由碳-12組成的白矮星模型。然後﹐他們考慮了輕質量﹑中等質量和重質量三種粒子模型的暗物質俘獲。然後他們計算了白矮星中暗物質粒子和正常物質的核子之間的相互作用截面。由此他們根據目前的觀測結果確定了暗物質的觀測約束。
到目前為止﹐沒有任何暗物質衰變的證據﹐但研究人員認為﹐對單個白矮星的直接研究可以揭示暗物質。銀河系中心附近的白矮星或球狀星團附近的白矮星可能是特別好的候選者。隨著天文學家繼續尋找暗物質﹐檢查一些白矮星尋找過量的伽馬射線可能是一個好的選擇。
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