IT之家 11 月 26 日消息，東京大學天文學家戶谷友則（戸谷友則）團隊通過分析 NASA 費米伽馬射線太空望遠鏡數據，在銀河系中心探測到異常伽馬射線信號，提出可能首次獲得關于暗物質的“直接證據”。

該信號能量譜與理論預測的暗物質粒子湮滅特征高度吻合，可能標志著人類在近百年的探索之后首次“看見”占宇宙質量 85% 的神秘物質。相關成果已于 11 月 25 日及 26 日分載在《宇宙學與天體粒子物理學報》上（IT之家附 DOI 10.1088/1475-7516/2025/11/080）。

暗物質概念最早可追溯至 20 世紀 30 年代。瑞士天文學家弗里茨?茲威基在研究后發星系團時注意到，許多星系移動的速度遠超可見質量所能解釋，他因此提出 —— 宇宙中存在一種“不可見物質”以維系星系結構。

自暗物質首次被提出以來，它一直困擾著全球科研人員。因為它的粒子不與電磁力相互作用 —— 這意味著它們既不吸收光，也不反射光，更不會發射光，偏偏人類目前最主要的觀測手段就是光。

迄今為止，科學家們只能通過觀察暗物質對恒星和星系的影響（例如，它產生的引力足以阻止星系系統分崩離析）來間接研究它。目前科學界普遍估計，暗物質約占宇宙全部物質的 85%，而我們日常所見的普通物質僅占 15%。

多種理論認為暗物質由弱相互作用大質量粒子（WIMPs）構成，并預測當兩個 WIMP 碰撞時會發生湮滅，釋放出高能粒子，包括伽馬射線光子。因此，研究者多年間持續以宇宙中暗物質密度高的區域（如銀河系中心）為目標，搜尋特定能量范圍的伽馬射線信號。

核心發現

戶谷友則團隊在銀河系中心探測到了能量約為 20 GeV 的超高能伽馬射線，其呈暈狀結構向外擴散。

他指出：“我們探測到的伽馬射線能量達到 20 吉電子伏特，并向銀河系中心區域呈現光暈狀結構。這一輻射成分與暗物質暈結構的預期形狀高度一致?！?/p>

能譜分析顯示，該信號符合弱相互作用大質量粒子（WIMP）湮滅模型，預示暗物質粒子質量約為質子的 500 倍。研究者指出，這種輻射模式難以由常見的伽馬射線來源（如超新星、脈沖星等）解釋，因此被視為“來自暗物質的強烈指示”。

戶谷表示：“如果這一結果正確，據我所知，這將標志著人類首次‘看到’暗物質。而暗物質是一種標準模型中不存在的新粒子，這意味著天文學與物理學領域的重要進展。”

盡管如此，研究團隊也強調，結果仍需經過獨立團隊的復核。目前尚不能排除存在尚未識別的天體物理過程產生類似信號的可能性。

下一步驗證的重要途徑是在更多富含暗物質的天體（如銀河系暈中的矮星系）中尋找相同能量的伽馬射線。如若未來累積的數據能在其他區域發現相同信號，將為暗物質湮滅提供更強支撐。

若驗證成立，此發現將突破兩大認知邊界：

首次實現暗物質直接觀測，破解自 1933 年茲威基（Fritz Zwicky）提出暗物質概念以來的百年謎題；證實暗物質是粒子物理標準模型之外的全新粒子，推動基礎物理革新。