正电子可能来自暗物质 谜团有望破解
在日内瓦时间4月3日下午5时,欧洲核子中心迎来了一项重大科学突破。由诺贝尔物理奖得主丁肇中主导的阿尔法磁谱仪(AMS)项目在此发布了首个震撼人心的实验结果。据公布,已经探测到超过四十万个正电子,这些正电子可能源自神秘的脉冲星或是人们长久以来寻找的暗物质。
介绍中揭示,这些正电子是目前在太空中直接观测和分析到的数量最多的高能量反物质粒子。每一个收集到的讯号参数都需要经过严格的重建、分类和存档过程,并由多个AMS物理学家小组进行独立分析,以确保结果的精确度。
对于暗物质的来源,是源于暗物质粒子的碰撞还是银河系的脉冲星呢?丁肇中充满信心地表示,答案不久将揭晓。他还指出,AMS拥有探索新物理领域的能力,作为安装在国际空间站上的精密粒子探测装置,它将进行长期观测,预计每年记录160亿个宇宙射线信号,并将这些数据传回地面。
自2011年5月19日以来,AMS已经观测到了超过311亿个宇宙射线,能量高达数万亿电子伏特。在最初的18个月太空实际探测运行中,它分析了250亿个初级宇宙射线,并确认了680万个电子及其反粒子——正电子的事例。
AMS的实验结果还显示,正电子与电子的比率没有表现出空间的各向异性,这一发现为新物理现象提供了有力证据。这项实验耗时耗资巨大,是上世纪和本世纪初世界上最大的科学计划之一。AMS项目是16个国家和地区、共600余名科学家联手完成的宏伟工程。其中,由山东大学程林教授带领的团队设计完成了在国际空间站上运行的粒子探测装置——阿尔法磁谱仪的热系统,这是中国制造的唯一大型组件,成功解决了太空粒子探测的关键工程问题。这一实验可能会持续进行长达15至20年,以揭示外层空间的反物质与暗物质的奥秘。