颠覆人类的暗物质又有新进展？找到暗物质有新方法了？

众所周知，暗物质是科学界最大的未解之谜之一，关于暗物质的争论在过去、现在，甚至未来仍然在持续着，美国著名天文学家维拉·鲁宾在20世纪70年代发现了这一现象，表明星系的旋转速度远快于其可见物质所能解释的速度，她由此发表一篇具有里程碑意义的论文，有力地支持了暗物质理论，这是暗物质理论出现的伊始。

现在研究人员认为暗物质占宇宙质量的85%，并在很大程度上决定了星系的形状。但多年过去了，没有任何关于暗物质的重大新发现，搜寻工作仍在继续。不过关于暗物质的研究并不是丝毫没有进展，2020年关于暗物质的研究仍在突破。

一种寻找暗物质的新方法

我们知道暗物质无处不在，因为我们生活在银河系的暗物质光晕中，但我们无法直接探测到它。如果除了引力之外它还以其他方式影响着我们，那很可能是由于暗物质粒子和规则粒子之间的罕见的相互作用。2020年，天体物理学家保罗·萨特(Paul Sutter)认为，银河系中心附近的系外行星，因为那里的光晕更厚，应该会经历更多的这种相互作用。

这些相互作用有望将少量的能量从暗物质转移到普通物质，如果这真的发生了，随着时间的推移，它会使系外行星变暖，以一种非常精确的望远镜可以探测到的方式。预定于明年10月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜或许能够探测到这种额外的温度。如果真的如此，这将为科学家们提供解开黑暗宇宙之谜的新线索。

暗物质之谜分崩离析

近年来，有人声称星系中的暗物质太多，无法用现有的理论来解释，或者太少。这两种方法都需要对暗物质和星系如何形成进行调整的认识。但到了2020年，这方面的两项主要主张都落空了。

蜻蜓44 (DF44)，在2016年被检测到，似乎有一个巨大的暗物质晕和很少的恒星，存在着质量98%的暗物质。原因如下:DF44似乎在它暗淡的主体外面有一大把球状星团(密度很高的球状星团)，它们似乎移动得非常快，仿佛受到某种非常重的东西的引力牵引。它们的数量太多了，而且移动得太快，不足以用银河系微不足道的中心恒星质量来解释。但2019年的后续测量发现，球状星团的移动速度没有第一次测量的那么快。到2020年，研究人员重新计算了这些星群，发现它们的数量明显少于最初的观测者，而DF44毕竟是一个普通的矮星系。

另一个星系DF4则提出了相反的问题:它的恒星数量庞大，但暗物质似乎太少了。但在2020年，研究人员找到了一种解释:DF4的早期观察者没有注意到邻近的星系在拉拽它，把暗物质从它的光晕中剥离出来。这个正常的过程，即暗物质先于大多数恒星从一个星系中被拉出，解释了首次报道的不寻常行为。DF4和DF44都是具有典型暗物质数量的规则星系，毕竟，没有理论需要改变。

一种新的暗物质信号可能已经出现

天空中燃烧着爆炸性的、看不见的伽马射线。根据一项新的研究，其中一些射线可能是暗物质的产物。暗物质可能不会永远存在，许多理论认为它会慢慢衰变，并在这个过程中释放出伽马射线。研究人员一直在寻找这些伽马射线，但在2020年，他们得到了迄今为止最好的线索之一。

它来自天空的各个角落:“未解决的伽马射线背景”。这是所有在望远镜中出现的微弱伽马射线，通常作为伽马射线天文学正常工作的一部分被过滤掉。类似的背景存在于其他频率，如无线电波和x射线。但在2020年，研究人员将伽马背景图与天空质量密度图进行了比较。他们发现，有大量恒星和星系的区域，也就是有大量暗物质的区域，也有更强烈的伽马射线背景。这是否意味着这些额外的，无法解释的伽马射线肯定来自暗物质?不，但这是一条重要的线索。

d星是暗物质的竞争者？

低温暗物质搜索是追踪暗物质粒子最敏感的努力之一。但一项新的研究表明，最好的暗物质探测器可能是地球本身。大多数试图解释暗物质的理论都假设暗物质是一种新的物质，一种科学家以前从未探测到的粒子。但在2020年，研究人员提出，它实际上可能是由2014年首次探测到的d*六夸克或“d星”构成的。

d星由6个夸克组成，寿命很短，而暗物质已经存在了几千年。但研究人员在2020年提出，d星可能以延长寿命的方式聚集在一起。中子本身是短命的，当它们聚集在原子核中时，也会做类似的事情，它们可以存活数十亿年。如果早期宇宙的条件以正确的方式聚集在一起，这可能可以解释暗物质，至少一个研究小组是这样认为的。

一个重要的暗物质信号可能并不存在

一种暗物质理论认为，它是由“惰性中微子”构成的，这是一种尚未被发现的具有大量质量的中微子，它与其他物质的相互作用更加微弱。2020年，支持这一理论的一条重要线索遇到了一个大问题。

几十年来，研究人员一直认为，如果惰性中微子存在，它们的衰变将在x射线光谱上产生微弱的辉光，其能量级别为3.5千电子伏(keV是产生光的粒子的能量级别的一种测量方法)。2014年，将73个星系团的x射线发射加在一起，研究人员确实检测到了3.5 KeV的x射线微弱峰值。但在2020年，研究人员开始在银河系中寻找所谓的“3.5 KeV线”，那里应该是最亮的。但他们什么也没发现，这对该理论造成了重大打击。不过，其他研究人员对所使用的方法提出了反对意见，所以目前银河系中存在3.5 KeV线可能还有待讨论。

第一次轴子探测?

另一种暗物质理论认为，暗物质是由被称为轴子的超轻粒子构成的。研究人员已经在地下深处建造了一个3.5吨(3.2吨)的液态氙罐来证明这一点。氙气1t探测器在黑暗的水槽中寻找微光，寻找与看不见的粒子相互作用的证据。2020年，XENON1T的研究人员收集了多年的数据，宣布首次探测到来自太阳的轴子流。但这些轴子似乎与一些人认为构成暗物质的轴子类型不同，一些研究人员仍然怀疑XENON1T是否真的发现了轴子。