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山大参与的太空粒子实验再获重大发现 6个特征找到5个 暗物质趋明

发布时间:2014-09-21 00:00:00 发布来源: 作者:

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圆圈内的设备就是安放在国际空间站上的阿尔法磁谱仪AMS。

  记者 王富晓

  “如果说暗物质是一个‘嫌疑人’,那么,目前我们已经找到了他的五个特征,究竟是不是暗物质,还要看最后一个结果。”20日,山东大学热科学首席专家程林教授告诉记者,全球关注的阿尔法磁谱仪(AMS)项目公布最新研究成果,进一步显示暗物质可能存在。

  山大专家发布第二个结果

  2011年升空的阿尔法磁谱仪(AMS)由国际空间站搭载,任务是寻找暗物质并探寻其起源。根据现有理论,宇宙中的暗物质远远多于普通物质,暗物质碰撞会产生过量的正电子,阿尔法磁谱仪可对宇宙射线中的正电子进行精密观测。

  2013年4月4日凌晨,由诺贝尔物理奖获得者丁肇中教授领导的AMS项目,首次公布其实验的第一个结果,宣布已发现了四十万个正电子,这些正电子有可能来自脉冲星或人们一直寻找的暗物质。据了解,这是目前人们首次在太空中直接观测、分析到的高能量反物质粒子。

  2014年9月20日,受丁肇中教授委托,山东大学热科学首席专家程林发布第二个实验结果,暗物质碰撞产生过量正电子有6个特征,其中开始点、上升速率、最高点等5个特征都已被阿尔法磁谱仪测量到,最后1个特征就是测量正电子产生率会不会突然下降。

  程林教授形象地说,如果把暗物质当做一名嫌疑人,那么,第一次实验结果,说明我们从众多人群中发现了嫌疑人存在的可能,第二次实验结果,就是大致发现了嫌疑人的性别、年龄、身高、体重、职业等特征,嫌疑人到底是不是罪犯,还要等待最后一个特征来确定。

  确认暗物质要看最后一项

  程林教授介绍说,“根据现在的结果,我们所找的东西一定是新的东西,从来没有见过的东西,是不是暗物质,要看最后一个结果”。

  阿尔法磁谱仪项目研究团队认为,要证实过量正电子是由暗物质碰撞产生,6个特征缺一不可。最后一个特征就是正电子比例上升到最高点后是否有骤降,如果观察到骤降,说明过量正电子来自暗物质对撞;如缓慢下降,则可能来自脉冲星等天体。因此,阿尔法磁谱仪正在进一步测量相关数据。

  程林说,“很快下降一定是暗物质跟暗物质对撞产生正电子,因为暗物质能量有限,到一定能量以后就不可能再产生正电子,所以会突然下降。”由于暗物质不与电磁波等产生作用,目前科学家只能通过其与物质的相互作用来间接“观察”暗物质。

  最终确认仍需较长时间

  根据研究小组在最新一期美国《物理评论快报》上发布的数据,阿尔法磁谱仪观察到的410亿个宇宙射线事件中,约有1000万个是电子或正电子。从8吉电子伏特(1吉等于10亿)的能量开始,正电子占电子与正电子总数的比例快速增加,在275吉电子伏特左右停止增长。比例上升的过程较为均衡,没有明显峰值。此外,正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向,而不是某个特定方向。

  程林教授表示,要确认最后1个特征,仍然要花很多的时间。

  对于在与其他实验的竞争中能否跑在第一,首先发现暗物质存在证据的问题,丁肇中教授在接受新华社记者采访时表示,由于分析数据非常困难,所花费时间无法推测,但他“希望不是第二个”。

http://shrb.qlwb.com.cn/shrb/content/20140921/ArticelS07003JQ.htm


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