未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
暗物质之谜或将破解:AMS发现40万正电子

2013.04.05

[导读]阿尔法磁谱仪国际研究小组公布了最新的实验结果,大约40万个正电子可能来自暗物质粒子湮灭,未来数个月内或将揭开暗物质粒子之谜。
2011年,奋进号航天飞机携带着阿尔法磁谱仪(AMS-02)抵达空间站,这仪器将揭开暗物质粒子的神秘面纱(腾讯科学配图)
阿尔法磁谱仪(AMS-02)造价高达20亿美元,探测暗物质粒子计划由来自16个国家56所科研机构参与(腾讯科学配图)
腾讯科学讯(Everett/编译)据国外媒体报道,美国东部时间4月3日下午1:30分,科学家发布了一个关于AMS最新发现的公告,第一批数据证实了大约40万个正电子的信息,其可能来自暗物质粒子湮灭。安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS-02)已经检测到暗物质湮灭的“痕迹”。早在2011年5月,NASA奋进号航天飞机将阿尔法磁谱仪运送至ISS,这次飞行也是奋进号的最后一次执行任务,阿尔法磁谱仪抵达空间站后开始检测到深空电子和正电子的信号,并试图探测它们的能量。
AMS也被称为反物质磁谱仪,配备了超导磁铁和超高精度探测器,主要目的是探测宇宙中的反物质和暗物质,第一台AMS-01在1998年进入轨道。科学家认为目前阿尔法磁谱仪探测到的数据已经打开了一个全新世界的大门,这台价值20亿美元的仪器将揭开宇宙中的暗物质之谜,初步估计几个月内将公布重大的发现。宇宙的暗物质被认为只产生引力效应,不参与电磁力作用,我们目前可见的宇宙物质仅为4%,暗物质则占了23%,其余的为暗能量。暗物质的充斥着整个宇宙空间,将星系包围,科学家已经察觉到暗物质的存在,但是从来没直接观测到它的存在。
现有理论表明,暗物质粒子可能是大质量弱相互作用粒子(WIMP),拥有自身的反粒子,当两个WIMP粒子碰撞则发生湮灭,该机制将产生电子和正电子,为了证明WIMP粒子碰撞湮灭确实会发生,物理学家们认为正电子需要一个“能量标签”。 0.5 GeV至250 GeV的正电子能量已经被AMS探测器所记录到,该仪器也是目前轨道上最大的反物质粒子探测器。欧洲核子研究中心记录到的10 GeV至250 GeV的能量范围与理论相符合,同时也发现了正电子来自宇宙的各个方向上,由此认为暗物质呈弥散分布于整个宇宙中。
目前的阿尔法磁谱仪(AMS-02)探测结果已经看到暗物质粒子的线索,欧核中心的公告也提到阿尔法磁谱仪国际研究小组首席为科学家丁肇中,他认为AMS探测到大量的正电子信息,清楚表明了该探测器的具有相当高的精度。欧空局科学家称探测暗物质粒子实验就像我们在一个黑暗的房间里点燃一把火炬,仅能看到火炬照亮的部分,而暗物质不反射光线,但这并不意味着“黑暗空间”中的暗物质不存在。
在过去的18个月内,ISS上的宇宙射线记录仪发现了可能是第一个暗物质物理痕迹,即大量出现的正电子“涌浪”,科学家认为这是由于暗物质湮灭导致了正电子的大量增加,传统意义上的暗物质探测主要是通过暗物质湮灭或者相互作用现象来发现,比如两个暗物质湮灭后也会释放伽马射线等。针对暗物质粒子湮灭释放正负电子对的解释,意大利物质学家马约拉纳曾提出了一种波动方程,用于说明暗物质可能是马约拉纳粒子。
作为欧洲核子研究中心巨型AMS粒子探测器的首席科学家,丁肇中认为需要更多的数据进行研究,在未来几个月内,AMS的数据将告诉我们这些突然出现的正电子信号是否与暗物质有关,或许它们是一些其他宇宙源产生的,比如脉冲星产生的辐射等。欧洲核子研究中心的物理学家波林加尼翁认为AMS 的精度可以揭开暗物质的面纱,如果发现暗物质直接证据,这将是一个了不起的成就,就像发现了新大陆,打开了另一个世界的大门。
当暗物质粒子通过AMS-02时,仪器就会记录下它们的速度、能量和方向等信息,这项研究涉及16个国家的56个科研机构。目前科学家收集到的数据显示,AMS探测器收集到超过40万个电子与它们对应的正电子信息,科学家正在研究通过AMS的正负电子流中,正电子占了多少比率,这项研究结果也暗示了一个新的现象,即大量出现的正电子可能有两个来源,第一个是由暗物质粒子湮灭产生,第二是来自银河系中脉冲星周围形成的反物质粒子。除了在ISS上探测暗物质粒子外,科学家也在地下深处的实验室寻找该粒子踪迹,暗物质与暗能量被认为是当今物理学最重要谜团之一,AMS实验或许仅仅是一个开始。
正文已结束,您可以按alt+4进行评论
本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报
从APP上打开文章,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
来自:gufan365  > 宇宙灵魂后世
举报
[荐]  原创奖励计划来了,万元大奖等你拿!
猜你喜欢
类似文章
XXXIII:我们如何寻找暗物质?
丁肇中称或发现暗物质候选体 将改变人类对宇宙认知
科学家首次发现暗物质存在直接证据:40万正电子
阿尔法磁谱仪暗物质粒子信号发现即将宣布
丁肇中团队公布阿尔法磁谱仪研究成果
暗物质
更多类似文章 >>
生活服务
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!