近一个世纪前，天文学家为解释星系运动异常提出了暗物质理论。如今，东京大学的科学家户谷智纪可能首次“捕捉”到了暗物质的踪迹。他利用 NASA 的望远镜，在银河系中心探测到一种特殊的伽马射线，其强度和频率完全符合主流暗物质粒子（WIMP）碰撞湮灭的理论预测。如果这一发现得到证实，将是人类首次直接观测到暗物质，并可能改写粒子物理学的标准模型。
一种看不见的物质
1933年，瑞士天文学家 弗里茨·兹威基 发现，星系团的运动速度远超其可见物质所能产生的引力。为了解释这个现象，他提出了一个大胆的理论：宇宙中存在一种神秘的、看不见的物质。他将其命名为 暗物质 (dunkle Materie)。
- 近百年来，越来越多的间接证据表明暗物质真实存在。
- 它不发光、不反射光，也不与任何电磁力发生作用，因此我们无法用传统方法直接看见它。
- 根据估算，我们的宇宙由 27% 的暗物质 和仅 5% 的普通物质 组成。这意味着，看不见的暗物质比我们熟悉的一切（行星、恒星、气体）加起来还要多五倍。
暗物质之所以“暗”，是因为它不与电磁力发生作用。简单来说，它不反射、不吸收、也不发出可见光或任何其他波长的电磁波。这使得直接观测它变得不可能。
如何探测无法探测之物？
既然看不见，科学家如何寻找它？目前的主流假说认为，暗物质由一种名为 “弱相互作用大质量粒子”（WIMPs） 的粒子构成。
- 这种粒子比质子重约500倍，但几乎不与其他物质发生反应。
- 然而，理论预测当两个 WIMP 粒子相遇并碰撞时，它们会相互湮灭。
- 这个过程会释放出能量极高的伽马射线光子，而我们的望远镜恰好可以探测到这种射线。
首次“目击”暗物质？
东京大学的 户谷智纪 (Tomonori Totani) 教授相信，他首次探测到了这种由暗物质碰撞产生的伽马射线。
他将 NASA 的费米伽马射线空间望远镜对准了理论上暗物质应该最密集的区域——银河系中心。
“我们探测到了能量为 20 吉电子伏特（GeV）的伽马射线，它们在银河系中心呈现出一种光环状结构。这种伽马射线辐射的形态与理论预测的暗物质光环高度吻合。”
户谷智纪的研究表明，这些伽马射线的 强度和频率 都与 WIMP 粒子湮灭的理论估算相符。他表示：“如果这是正确的，据我所知，这将标志着人类首次‘看到’暗物质。这也意味着暗物质是一种现有粒子物理学标准模型之外的新粒子，是天文学和物理学的重大突破。”
这项工作现在需要其他科学家的进一步验证。但如果得到证实，在理论提出近百年后，这个宇宙中最神秘的存在之一可能终于露出了它的蛛丝马迹。