阿爾法磁譜儀國際研究小組公布了最新的實(shí)驗結果，大約40萬(wàn)個(gè)正電子可能來(lái)自暗物質(zhì)粒子湮滅，未來(lái)數個(gè)月內或將揭開(kāi)暗物質(zhì)粒子之謎。
2011年，奮進(jìn)號航天飛機攜帶著(zhù)阿爾法磁譜儀（AMS-02）抵達空間站，這儀器將揭開(kāi)暗物質(zhì)粒子的神秘面紗（騰訊科學(xué)配圖）
阿爾法磁譜儀（AMS-02）造價(jià)高達20億美元，探測暗物質(zhì)粒子計劃由來(lái)自16個(gè)國家56所科研機構參與（騰訊科學(xué)配圖）
騰訊科學(xué)訊（Everett/編譯）據國外媒體報道，美國東部時(shí)間4月3日下午1：30分，科學(xué)家發(fā)布了一個(gè)關(guān)于A(yíng)MS最新發(fā)現的公告，第一批數據證實(shí)了大約40萬(wàn)個(gè)正電子的信息，其可能來(lái)自暗物質(zhì)粒子湮滅。安裝在國際空間站上的阿爾法磁譜儀（AMS-02）已經(jīng)檢測到暗物質(zhì)湮滅的“痕跡”。早在2011年5月，NASA奮進(jìn)號航天飛機將阿爾法磁譜儀運送至ISS，這次飛行也是奮進(jìn)號的最后一次執行任務(wù)，阿爾法磁譜儀抵達空間站后開(kāi)始檢測到深空電子和正電子的信號，并試圖探測它們的能量。
AMS也被稱(chēng)為反物質(zhì)磁譜儀，配備了超導磁鐵和超高精度探測器，主要目的是探測宇宙中的反物質(zhì)和暗物質(zhì)，第一臺AMS-01在1998年進(jìn)入軌道?？茖W(xué)家認為目前阿爾法磁譜儀探測到的數據已經(jīng)打開(kāi)了一個(gè)全新世界的大門(mén)，這臺價(jià)值20億美元的儀器將揭開(kāi)宇宙中的暗物質(zhì)之謎，初步估計幾個(gè)月內將公布重大的發(fā)現。宇宙的暗物質(zhì)被認為只產(chǎn)生引力效應，不參與電磁力作用，我們目前可見(jiàn)的宇宙物質(zhì)僅為4%，暗物質(zhì)則占了23%，其余的為暗能量。暗物質(zhì)的充斥著(zhù)整個(gè)宇宙空間，將星系包圍，科學(xué)家已經(jīng)察覺(jué)到暗物質(zhì)的存在，但是從來(lái)沒(méi)直接觀(guān)測到它的存在。
現有理論表明，暗物質(zhì)粒子可能是大質(zhì)量弱相互作用粒子（WIMP），擁有自身的反粒子，當兩個(gè)WIMP粒子碰撞則發(fā)生湮滅，該機制將產(chǎn)生電子和正電子，為了證明WIMP粒子碰撞湮滅確實(shí)會(huì )發(fā)生，物理學(xué)家們認為正電子需要一個(gè)“能量標簽”。 0.5 GeV至250 GeV的正電子能量已經(jīng)被AMS探測器所記錄到，該儀器也是目前軌道上最大的反物質(zhì)粒子探測器。歐洲核子研究中心記錄到的10 GeV至250 GeV的能量范圍與理論相符合，同時(shí)也發(fā)現了正電子來(lái)自宇宙的各個(gè)方向上，由此認為暗物質(zhì)呈彌散分布于整個(gè)宇宙中。
目前的阿爾法磁譜儀（AMS-02）探測結果已經(jīng)看到暗物質(zhì)粒子的線(xiàn)索，歐核中心的公告也提到阿爾法磁譜儀國際研究小組首席為科學(xué)家丁肇中，他認為AMS探測到大量的正電子信息，清楚表明了該探測器的具有相當高的精度。歐空局科學(xué)家稱(chēng)探測暗物質(zhì)粒子實(shí)驗就像我們在一個(gè)黑暗的房間里點(diǎn)燃一把火炬，僅能看到火炬照亮的部分，而暗物質(zhì)不反射光線(xiàn)，但這并不意味著(zhù)“黑暗空間”中的暗物質(zhì)不存在。
在過(guò)去的18個(gè)月內，ISS上的宇宙射線(xiàn)記錄儀發(fā)現了可能是第一個(gè)暗物質(zhì)物理痕跡，即大量出現的正電子“涌浪”，科學(xué)家認為這是由于暗物質(zhì)湮滅導致了正電子的大量增加，傳統意義上的暗物質(zhì)探測主要是通過(guò)暗物質(zhì)湮滅或者相互作用現象來(lái)發(fā)現，比如兩個(gè)暗物質(zhì)湮滅后也會(huì )釋放伽馬射線(xiàn)等。針對暗物質(zhì)粒子湮滅釋放正負電子對的解釋?zhuān)獯罄镔|(zhì)學(xué)家馬約拉納曾提出了一種波動(dòng)方程，用于說(shuō)明暗物質(zhì)可能是馬約拉納粒子。
作為歐洲核子研究中心巨型AMS粒子探測器的首席科學(xué)家，丁肇中認為需要更多的數據進(jìn)行研究，在未來(lái)幾個(gè)月內，AMS的數據將告訴我們這些突然出現的正電子信號是否與暗物質(zhì)有關(guān)，或許它們是一些其他宇宙源產(chǎn)生的，比如脈沖星產(chǎn)生的輻射等。歐洲核子研究中心的物理學(xué)家波林加尼翁認為AMS 的精度可以揭開(kāi)暗物質(zhì)的面紗，如果發(fā)現暗物質(zhì)直接證據，這將是一個(gè)了不起的成就，就像發(fā)現了新大陸，打開(kāi)了另一個(gè)世界的大門(mén)。
當暗物質(zhì)粒子通過(guò)AMS-02時(shí)，儀器就會(huì )記錄下它們的速度、能量和方向等信息，這項研究涉及16個(gè)國家的56個(gè)科研機構。目前科學(xué)家收集到的數據顯示，AMS探測器收集到超過(guò)40萬(wàn)個(gè)電子與它們對應的正電子信息，科學(xué)家正在研究通過(guò)AMS的正負電子流中，正電子占了多少比率，這項研究結果也暗示了一個(gè)新的現象，即大量出現的正電子可能有兩個(gè)來(lái)源，第一個(gè)是由暗物質(zhì)粒子湮滅產(chǎn)生，第二是來(lái)自銀河系中脈沖星周?chē)纬傻姆次镔|(zhì)粒子。除了在ISS上探測暗物質(zhì)粒子外，科學(xué)家也在地下深處的實(shí)驗室尋找該粒子蹤跡，暗物質(zhì)與暗能量被認為是當今物理學(xué)最重要謎團之一，AMS實(shí)驗或許僅僅是一個(gè)開(kāi)始。
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