丁肇中暗物质丁肇中捕捉暗物质项目中国科学家亦作贡献

2017-07-11

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文章简介：我科学家亦作贡献,为磁谱仪装上"中国芯"综合新华社消息诺贝尔奖得主.美籍华人物理学家丁肇中3日公布了其主持的阿尔法磁谱仪项目(AMS)首批研究成果,实验观察到

我科学家亦作贡献,为磁谱仪装上“中国芯”

综合新华社消息诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中3日公布了其主持的阿尔法磁谱仪项目(AMS)首批研究成果,实验观察到宇宙射线流中正电子存在的比例符合关于暗物质存在的理论预测。《物理评论快报》评论说,尽管现在还不能排除其他可能性,但它“强烈暗示”人们已捕捉到了暗物质的痕迹。

丁肇中表示,目前AMS收集到40万个正电子,且误差只有1%。

丁肇中团队的报告当天发表在《物理评论快报》上。报告显示,在5亿至100亿电子伏特区间内,正电子占正电子和电子总和的比例随能量的增加而减少;在100亿到2500亿电子伏特的区间内,比例递增;到2500亿电子伏特之后,比例曲线基本变平。

正电子比例能谱没有随时间改变,同时高能正电子不是来自空间某个特定的方向。丁肇中解释说,这些成果表明了:正电子比例随着能量增加继续上升;比例上升是很平衡的,没有出现峰值;正电子来源没有特定方向,“这三点都支持正电子来源于暗物质,可是没有完全的证据。”

他指出,要确认正电子是由暗物质粒子碰撞、湮灭产生的,还需观测到正电子比例上升到峰值后是否有骤降。如果观察到骤降,说明来自暗物质对撞;如缓慢下降,则可能来自脉冲星。

中国科学家也参与了AMS这项国际重大科学工程,并作出了重要贡献。阿尔法磁谱仪有一颗强大的 “中国芯”——一块中国制造的巨大永磁铁。它用于区分粒子带正电还是负电,是磁谱仪的核心部件。

暗物质问与答

什么是暗物质?

暗物质是宇宙中看不见的物质。现在我们看到的天体,要么发光,如太阳;要么反光,如月亮,但有迹象表明,宇宙中还存在大量人们看不见的物质。它们不发出可见光或其他电磁波,用天文望远镜观测不到。但它们能够产生万有引力,对可见的物质产生作用。

研究和分析表明,宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量,暗物质占宇宙25%,暗能量占70%,我们通常所观测到的普通物质只占5%。人们认为,暗物质促成了宇宙结构的形成。

怎么找暗物质?

主要分为直接探测法和间接探测法。所谓直接探测法是指直接探测暗物质粒子和原子核碰撞所产生的光学、声学、电子学信号。由于发生碰撞的概率很小,产生的信号也很微弱,通常要把探测装置安装在地下深处。暗物质的间接探测法主要是观测暗物质粒子衰变或互相作用后产生的正电子、反质子、中微子等稳定粒子。由于地球大气的影响,在地面上无法精确测定粒子的能谱,这类实验必须要在空间进行。