暗物质的探测成就

2016-07-18 13:08 作者:admin 来源:网络

2012年4月,密歇根大学的Katherine Freese与瑞典斯德哥尔摩大学的Christopher Savage 计算出了暗物质和人体组织发生相互作用的几率。Freese和Savage计算了在平均尺寸的人体中,有多少原子核与穿过的暗物质粒子发生了碰撞。这里的平均尺寸,他们是指一块主要由氢、氧、碳、氮等元素构成的70公斤的肉块。他们说暗物质与人体中氢原子核和氧原子核发生碰撞的可能性很大。关于暗物质的一般假设认为,碰撞一般每天发生大约30次,得到的计算结果是,地球上每个人每年要承受100000次的暗物质粒子碰撞。
 

2012年5月初,根据几项暗物质探测项目获得的数据进行计算的结果显示,平均大约1分钟就会有一颗暗物质粒子击中人体。由于它们和常规物质发生相互作用的几率非常低,这当然也就意味着WIMP的撞击将不会给人体带来什么大的风险。然而当两颗WIMP粒子相互撞击时会发生湮灭反应,在这一过程中所释放出的能量就会大的多。美国密歇根大学下属密歇根理论物理研究中心教授凯瑟琳·弗莱瑟(Katherine Frees)认为:这两颗粒子的质量都相当于质子质量的100倍,当两者相撞时,它们将拥有200倍质子质量的能量释放。这将是非常剧烈的。如果这种WIMP粒子湮灭反应发生在人体内,它将可能导致对人体有害的突变。当然,发生这种事件的概率非常低。
 

它就是暗物质,一个让物理学界追寻半个多世纪的谜。但这个谜可能很快揭晓。当地时间3日,诺贝尔奖获得者、华裔物理学家丁肇中及其阿尔法磁谱仪项目团队宣布,已借助阿尔法磁谱仪发现40万个正电子,这些正电子很可能就来自人类一直寻找的暗物质。
 

安装于空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS),科学家已经发现与暗物质有关的线索,低温暗物质搜寻、大型地下氙气实验等都在努力寻找暗物质的踪影。

阿姆斯特丹大学天体物理学家Christoph Weniger认为已经有迹象表明我们已经探测到暗物质粒子,费米望远镜正在对银河系中央天区进行扫描。费米空间望远镜升空以来,已经被用于多个领域的观测,其中包括对脉冲星和超大质量黑洞的发现任务,探索此类天体与伽玛射线之间的关系。哈佛大学天体物理学家道格·芬克拜纳认为费米空间望远镜为暗物质探索提供了一个新的途径,我们已经开始了一个新的观测战略,答案将在2015年揭晓。
 

科学家们希望确定银河系中央附近是否存在其他类型的伽玛射线,这些“光束”可能处于130GeV左右的能量区间上,对此,科学家也假设了是否是仪器问题导致的观测异常,加州大学天体物理学西蒙娜·穆尔贾称除了130GeV的光子外,我们还在2-3GeV能量区间内发现了低能伽玛射线。