宇宙之謎將解開？日學者宣稱發現「暗物質」首個直接證據

陳成良

2025年11月27日週四下午12:10

〔編譯陳成良／綜合報導〕困擾科學界近一世紀、佔據宇宙約27%質量的神祕物質「暗物質」(Dark Matter)，其真面目可能首次被直接觀測到跡象。日本天文物理學家宣稱，在銀河系中心發現了特殊的伽瑪射線訊號，這可能是暗物質存在的首個「直接證據」。若這項發現經得起檢驗，將是人類探索宇宙奧秘的歷史性轉捩點。

據《衛報》報導，這項研究由日本東京大學天文物理學家戶谷友則教授主導，成果已發表於《宇宙學與天體粒子物理學期刊》(JCAP)。戶谷分析了美國航太總署(NASA)費米伽瑪射線太空望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)的觀測數據，在銀河系中心發現了一種伽瑪射線的分布模式，其形狀與推測中從星系核心向外擴散的「暗物質暈」(dark matter halo)高度吻合。

暗物質的概念最早於1930年代由瑞士天文學家茲維基(Fritz Zwicky)提出。當時觀測發現，遠方星系的旋轉速度遠快於其可見質量所能提供的引力，因此推測宇宙中充滿了一種不發光、不吸收光，卻能產生強大重力牽引的隱形物質。

目前主流理論認為，暗物質可能由「弱相互作用大質量粒子」(WIMPs)組成。當兩個 WIMPs 發生湮滅(annihilate)時，會釋放出粒子並產生伽瑪射線。戶谷向《衛報》表示：「該訊號與預測中暗物質發出的伽瑪射線輻射特徵非常相近。」根據觀測結果推算，構成暗物質的基本粒子，其質量約為質子的500倍。

這項發現若屬實，將解開物理學界長久以來的謎題。過去數十年來，科學家利用地面探測器、太空望遠鏡，甚至透過瑞士日內瓦的大型強子對撞機(LHC)試圖捕捉暗物質粒子，但始終一無所獲。

學界籲謹慎：非凡主張需非凡證據

然而，科學界對此仍持審慎態度。英國薩里大學天文物理學家瑞德(Justin Read)指出，關鍵在於能否在其他區域(如矮星系)偵測到相同光譜的伽瑪射線；目前矮星系缺乏此類訊號，是反對該結論的有力證據。

倫敦大學學院(UCL)理論天文物理學教授吳建華(Kinwah Wu，音譯)也強調：「我肯定作者的努力，但『非凡的主張需要非凡的證據』。」他認為目前的分析尚未達到此標準，研究團隊強調，仍需排除其他更常見的天文來源與背景輻射的可能性。

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