• 暗物质粒子寻找难在哪
  • 发布时间:2020-06-05 01:12 | 作者:admin | 来源: | 浏览:1200 次
  •  负责释放科学实验气球的工作人员在零下40多摄氏度的气温下彻夜未眠,等待着风力减退。最后总算天从人愿,充着上百万立方米氦气的大气球终于升空了。气球上搭载有科学仪器,科学家要用它来开展宇宙线实验。

      在随后的19天里,气球在南极上空飘了一圈,收集了大量数据。经过紧张处理,一年之后,实验人员宣布了一条重大消息:他们探测到高能电子比预期的要多。这个结果听起来似乎没什么,但在内行人的眼里却意义重大,这些高能电子或许正是“神龙见首不见尾”的暗物质向我们泄露的蛛丝马迹。

      捕捉到了暗物质粒子的行踪

      暗物质是天文学上的后来者,这种不可见的物质被认为占宇宙中物质总量的80%以上。它好比宇宙的“脚手架”,没有它的引力,星系和星系团就会四散飞离。可是除了引力,它跟普通物质几乎没有相互作用,因此组成暗物质的是什么粒子,在科学上一直是个谜。目前可以肯定的是,暗物质粒子大概只参与弱力和引力作用,而且具有较大的质量。物理学家一般笼统地称其为“弱相互作用大质量粒子(英文缩写WIMP)”。

      但事实上,满足这两个特征的粒子理论上不止一种。因此,物理学家的任务就是结合实验,把真正的暗物质粒子筛选出来。没有比这件事更艰难和扑朔迷离的了。

      早在1990年代,搭载于美国“发现号”航天飞机上的磁谱仪就在太空中探测到比预期更多的正电子,此后,搭载于高空气球上的反物质探测器也观察到了同样现象。但由于这些实验误差太大,人们还不敢确认这一结果是否属实。

      就在科学家进行南极实验之前几个月,意大利的一个研究小组报道说,他们在基于人造卫星的实验中也发现了比预期要多的高能电子。后两次实验相当精确,因此看来结果已经不再含糊。天体物理学家长久以来一直努力从不涉及暗物质的寻常途径来解释这些多出的正负电子。如果寻常途径解释不通,那么最大的可能是它们来自WIMP粒子的湮灭。

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