通過ESA和NASA高能觀測天文臺的使用，天文學(xué)家找到了一條饒有興趣的線索，觀測成果似乎指向了琢磨不透的暗物質(zhì)，人們對暗物質(zhì)的性質(zhì)知之甚少，這是一種既不發(fā)射、也不吸收光的物質(zhì)，科學(xué)家主要通過暗物質(zhì)的引力作用探測到了它們的存在，暗物質(zhì)影響了包括恒星和星系在內(nèi)的其它物體的運動軌跡和外觀。暗物質(zhì)的引力作用提供了間接證據(jù)，天文學(xué)家從觀測數(shù)據(jù)中得出了一個基本結(jié)論，暗物質(zhì)在所有的宇宙物質(zhì)類型中占據(jù)了支配地位或發(fā)揮了主導(dǎo)作用。直到目前為止，科學(xué)家對暗物質(zhì)的性質(zhì)認識模糊，對不透明的暗物質(zhì)“圣神家族”有多種多樣的解讀。

暗物質(zhì)的“家族成員”有一個共同的特點，它們躲藏在黑暗的天地，暗物質(zhì)的引力作用力極為強大，隱蔽性極高，科學(xué)家使用了探尋暗物質(zhì)存在的各種方法，但絕非易事。天文學(xué)家找到了一條探索暗物質(zhì)奧秘的線索，宇宙中的星系團是他們觀測的對象，星系是宇宙中最大物質(zhì)數(shù)量的聚集體，驚人數(shù)量的天體物質(zhì)在引力作用下融合為一個整體。星系團包含了數(shù)以百計的星系，在星系之間填充了巨量的熱氣體。天文學(xué)家在測量和計算星系團的物質(zhì)聚合中發(fā)現(xiàn)，星系團內(nèi)的天體和氣體物質(zhì)只占整個星系團總體物質(zhì)數(shù)量的五分之一，其余五分之四的物質(zhì)以暗物質(zhì)的形式分布于星系團。

星系內(nèi)熱氣體的主要成分是氫原子，它們在1000多萬攝氏度的高溫發(fā)射出X—射線，熱氣體的其它元素發(fā)射了額外的X—射線，額外的光譜線有特別的波長。通過對ESA的XMM—牛頓望遠鏡和NASA的錢德勒太空望遠鏡的使用，天文學(xué)獲得了X—射線不同特征光譜線的觀測數(shù)據(jù)。歐洲和美國航天局的高性能望遠鏡對73個星系團進行了觀測，無意之中發(fā)現(xiàn)了一個引人入勝的光譜信號，昏暗信號有過去從未看到的波長。奇特的昏弱信號可能不是已知元素發(fā)射的，天文學(xué)家過去沒有記錄這種波長奇特的信號，似乎不是由人們已知的元素發(fā)射的，而是由未知元素發(fā)射的信號。

天文學(xué)家記錄和標記了已知元素的光譜信號，新發(fā)現(xiàn)的波長信號似乎不在記錄和標記的元素之內(nèi)。位于馬賽諸塞州坎布里奇的哈佛—斯密森尼天體物理中心的埃斯拉·巴爾巴爾博士解釋說，也許需要在普通物質(zhì)以外的領(lǐng)域?qū)で笃嫣匦盘杹碓吹慕忉?。普通物質(zhì)以外有所謂的“惰性中微子”物質(zhì)，奇特的暗物質(zhì)粒子可能是某種奇異的亞原子粒子，科學(xué)家預(yù)言了它們的存在，卻沒能探明它們的真實性，奇特的波長信號可能是“惰性中微子”產(chǎn)生了衰減輻射。普通中微子的物質(zhì)含量非常低，它們的弱核力和引力與普通物質(zhì)粒子產(chǎn)生了非常少量的相互作用。

惰性中微子和普通物質(zhì)粒子僅發(fā)生微弱的引力相互作用，根據(jù)惰性中微子的特點將它們納入暗物質(zhì)的候選名單。巴爾巴爾博士解釋說，假如新的觀測結(jié)果是正確的，那么星系團中暗物質(zhì)的一部分是由惰性中微子構(gòu)成的，惰性中微子就是暗物質(zhì)的一種類型。天文團隊觀測了73個星系團，它們處在太空不同距離的位置上，跨越了超大的太空區(qū)域，近的星系團距離地球為幾億光年，遠的星系團距離地球為幾十億光年，天文團隊將不同星系團的觀測數(shù)據(jù)集合在一起，重點觀測了英仙座星系團，它是銀河系所在星系團的鄰居，在這個大質(zhì)量的物質(zhì)結(jié)構(gòu)體，天文學(xué)家在多次觀測和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了之前未有的昏暗信號。

天文學(xué)家和物理學(xué)家對奇特信號發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義保持了謹慎態(tài)度，通過X—MM牛頓望遠鏡、錢德勒望遠鏡和其它高性能望遠鏡的觀測，他們對被觀測的星系團進行了深入研究，還將觀測更多的星系團，確認和證實某種暗物質(zhì)粒子。歐航局負責(zé)X—MM牛頓望遠鏡的科學(xué)家諾伯特·沙特爾解釋說，奇特性X—射線信號的發(fā)現(xiàn)有賴于X—MM牛頓望遠鏡強大的觀測性能，它在不同的波長范圍接收大量的X—射線，以前被認為不可能的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在變成了可能。X—MM牛頓望遠鏡幫助科學(xué)家第一次探測了潛在的暗物質(zhì)粒子信號，惰性中微子構(gòu)成了某種暗物質(zhì)粒子的信號源。重要線索的發(fā)現(xiàn)提高了科學(xué)團隊對暗物質(zhì)粒子奇異性的認識。好似在黑夜世界中閃亮的燈塔，指引了暗物質(zhì)粒子發(fā)現(xiàn)的航向?！短祗w物理學(xué)》雜志發(fā)表了團隊的觀測成果。

（編譯：2014-6-30）