美国科罗拉多大学博尔德分校的一位天体物理学家正在搜寻来自遥远、极其强大的天体的光线，寻找宇宙中最难以捉摸的物质:暗物质。

 

在最近的两项研究中，天体物理和行星科学系的教授杰里米·达林对PSR J1745-2900进行了深入研究。这是一颗磁星，或者说是一种能产生强大磁场的坍缩恒星。

 

“这是我们所知道的最好的自然暗物质探测器，”达林说，他也是CU Boulder的天体物理和空间天文中心(CASA)的工作人员。

 

他解释说，暗物质是一种宇宙胶状物——一种尚未被确认的粒子，它约占宇宙质量的27%，有助于将像我们银河系这样的星系结合在一起。迄今为止，科学家们主要是利用实验室设备来寻找这种看不见的物质。

 

达林在他的最新研究中采用了一种不同的方法:利用望远镜的数据，他凝视着PSR J1745-2900，看他是否能探测到一种暗物质——一种被称为轴子的粒子——转化为光的微弱信号。到目前为止，科学家的搜寻仍一无所获。但他的研究结果可以帮助在世界各地实验室工作的物理学家缩小对轴子的研究范围。

 

达林说，新的研究也提醒我们，研究人员仍然可以仰望天空来解决一些科学上最棘手的问题。本月，他在《天体物理学杂志快报》和《物理评论快报》上发表了他的第一轮研究结果。

 

“在天体物理学中， 杏耀代理 ，我们发现了所有这些有趣的问题，比如暗物质和暗能量，然后我们退后一步，让物理学家来解决它们，”他说。“这是一个耻辱。”

 

自然实验

 

达林想要改变这一点——在这种情况下，借助PSR J1745-2900的一点帮助。

 

这颗磁星距离银河系中心不到一光年，围绕超大质量黑洞旋转。这是一种自然的力量:PSR J1745-2900产生的磁场大约比地球上最强大的磁铁强十亿倍。

 

达林说:“磁星拥有一颗恒星拥有的所有磁场，但它被挤压成大约20公里宽的区域。”

 

这是达林去寻找暗物质的地方。

 

他解释说，科学家还没有找到单个轴子，这是在20世纪70年代首次提出的理论粒子。然而，物理学家预测，这些短暂的物质可能是在宇宙早期大量产生的，其数量之大足以解释暗物质给宇宙带来的额外质量。根据理论，轴子比电子轻数十亿甚至数万亿倍，而且很少与周围环境发生相互作用。

 

这使得它们几乎不可能被观察到，只有一个大的例外:如果一个轴子通过一个强磁场，它可以转变成光，研究人员理论上可以探测到。

 

包括在科罗拉多大学博尔德分校JILA的一个团队在内的科学家们，已经使用实验室产生的磁场来尝试捕捉运动中的这种转变。达林和其他科学家有不同的想法:为什么不尝试同样的搜索，但在更大的规模?

 

“磁星是我们所知道的宇宙中磁性最强的物体，杏耀”他说。“我们在实验室里是不可能接近这种强度的。”