銀河中心部のガンマ線過剰の謎に迫る新シミュレーション(Mysterious glow in Milky Way could be evidence of dark matter)

2025-10-16 ジョンズ・ホプキンス大学(JHU)

ジョンズ・ホプキンス大学などの国際チームは、銀河系中心部で観測されるガンマ線の謎の発光が、暗黒物質の衝突によって生じた可能性を示す新しいシミュレーション結果を発表した。従来は中性子星の放射との説が競合していたが、今回の計算では両者の確率がほぼ同等と判明。銀河形成史を考慮したダークマターマップにより、初期銀河の合体で中心部の暗黒物質密度が高まり、衝突が増加したことが示唆された。この余剰光が恒星由来でない場合、暗黒物質存在の初の直接証拠となる可能性がある。成果は『Physical Review Letters』誌に掲載。

銀河中心部のガンマ線過剰の謎に迫る新シミュレーション(Mysterious glow in Milky Way could be evidence of dark matter)

<関連情報>

天の川銀河のシミュレーションにおけるフェルミ-LAT銀河中心の暗黒物質の過剰形態 Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy

Moorits Mihkel Muru,Joseph Silk,Noam I. Libeskind and Stefan Gottlöber,Yehuda Hoffman
Physical Review Letters  Published: 16 October, 2025
DOI: https://doi.org/10.1103/g9qz-h8wd

Abstract

The strongest experimental evidence for dark matter is the Galactic Center gamma-ray excess observed by the Fermi telescope and even predicted prior to discovery as a potential dark matter signature via weakly interacting massive particle dark matter self-annihilations. However, an equally compelling explanation of the excess gamma-ray flux refers to a population of old millisecond pulsars that also accounts for the observed boxy morphology inferred from the bulge old star population. We employ a set of Milky Way-like galaxies found in the hestia constrained simulations of the local universe to explore the rich morphology of the central dark matter distribution, motivated by the GAIA discovery of a vigorous early merging history of the Milky Way galaxy. We predict a significantly nonspherical gamma-ray morphology from the weakly interacting massive particle interpretation. Future experiments, such as the Cherenkov Telescope Array, that extend to higher energies, should distinguish between the competing interpretations.

1701物理及び化学
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