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【广东科技报】中大团队参与丁肇中团队AMS计划

稿件来源:广东科技报2013-04-12第01版 作者:阮凤娟 马凌霜 编辑:金凤 发布日期:2013-04-16 阅读量:

日前,诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中首次公布其领导的阿尔法磁谱仪(AMS)项目18年之后的第一个实验结果——已发现的40万个正电子可能来自一个共同之源,即脉冲星或人们一直寻找的暗物质。

暗物质和暗能量是现代天文学和物理学最大的谜团之一,它们是为了解决宇宙学观测与理论上的矛盾而提出来的。AMS项目的首要目的就是寻找宇宙中的暗物质及其起源。

丁肇中提到,目前AMS收集到40万个正电子,远远超出人们的想象。刊登在新一期《物理评论快报》的研究成果显示,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小;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,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。

值得注意的是,丁肇中团队发布的研究成果论文中,作者包含了18名中山大学参加AMS计划的师生。

AMS是已有在太空中运行的最强有力、最精确和最灵敏的粒子谱仪。据参与AMS实验组的中山大学物理科学与工程技术学院教授何振辉介绍,AMS升空后的一年半中分析了250亿个初级宇宙射线事件。“其中我们确认了数量上前所未有的(680万个)电子及其反粒子———正电子的事件。”何振辉说,第一篇论文即是对这680万个粒子在5亿至3500亿电子伏特能量范围的精密研究结果。

据了解,AMS实验是一项国际重大科学工程,目前已吸引了超过16个国家和地区的500多名科学家参与。中山大学自2003年开始参与其中,并承担了该项目的关键技术部分。中山大学党委副书记李萍见证了学校参与AMS实验全过程。她表示,事实上,中山大学有近70位老师、学生参与到AMS建设中。其中作出主要贡献的有30人,包括论文作者中的18位师生。中山大学参与该项目的关键技术部分,并在世界上首次研制出AMS上最主要的散热装置——轨迹探测器热控系统,用于在复杂的空间环境中保持轨迹探测器温度分布均匀、稳定的热环境。

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