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【人民网】AMS实验新成果:暗物质“存在说”趋明朗

稿件来源:人民网2014-09-20 作者:杨杰利 编辑:金凤 发布日期:2014-09-22 阅读量:

人民网广州9月20日电 诺奖得主、麻省理工学院教授丁肇中领导的国际空间站阿尔法磁谱仪实验(下称AMS)取得最新进展。19日,本网从中山大学获悉,基于阿尔发磁谱仪实验AMS(Alpha- Magnetic Spectrometer)在国际空间站(ISS)上量测并分析的前410亿件事例最新结果表明,人类对高能宇宙射线的本质有了更深入的了解,并使暗物质存在的争议趋于明朗。

近一个世纪以来,围绕暗物质到底是什么?如何产生?怎样才能观测?科学家们一直孜孜不倦地研究。有科学家甚至断言:谁能找到暗物质,谁就解决了21世纪最重大的物理问题,破解它的意义不亚于牛顿的地球引力论和爱因斯坦的相对论。诺奖得主、美籍科学家李政道教授多次指出,暗物质是笼罩20世纪和21世纪初现代物理学的最大乌云,它将预示着物理学的又一次革命。

AMS计划工作总部位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心,由芬兰、法国、德国、荷兰、中国等15个国家和地区共同参与建造,AMS计划主持人是麻省理工学院与CERN的丁肇中教授。AMS计划是国际空间站上唯一的大型科学实验,是人类第一次在太空中使用粒子物理精密探测仪器和技术的实验。AMS的物理目标包括搜寻反物质、暗物质、以及宇宙射线的起源。2011年5月16日,美国“奋进”号航天飞机最后一次任务是将“阿尔法磁谱仪2”送至国际空间站,其主要任务之一就是寻找宇宙中的暗物质。

据中山大学参与该计划的项目团队负责人何振辉介绍,AMS测量了能量在5亿至5千亿电子伏特之间的“正电子分率”,显示有新的正电子源存在。正电子分率停止增加的能量(即分率达最大值时的转折点之能量)经测得为275±32 GeV(1GeV为十亿电子伏特)。这是半个世纪来的宇宙射线实验首次看到正电子分率的最大值。多出的正电子分率在3%的误差范围内是各向同性的,强烈显示高能量的正电子可能不是来自某些特定的方向。

何振辉解释,平常宇宙射线的碰撞产生的正电子其分率随能量增加而稳定下降;而暗物质的碰撞产生多出的正电子。暗物质的本质,会惟一地反映在正电子分率多出的特征上。

据介绍,广州中山大学参与AMS并负责AMS硅微条轨迹探测器热控系统(TTCS)的建造,并一直承担发射以来三年多的在轨运行监控和维护。而硅微条轨迹探测器是AMS中最复杂、最精确、也是最重要的探测器,只有它能分辨电子与正电子;而TTCS为硅微条轨迹探测器的精确测量提供稳定的热环境。

原文链接:http://gd.people.com.cn/n/2014/0920/c123932-22377952.html

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