厉害了,中国科技!“悟空”还能带来多少惊奇

来源:人民日报作者:吴月辉责任编辑:袁帆
2017-12-01 05:46

朱慧卿 绘

怎么探

通过空间间接探测,寻找暗物质粒子存在证据

暗物质之所以“暗”,不仅是指它不发光,更重要的是它太难捉摸。

“每天可能有几万亿个暗物质以高速穿过你的身体,且未留下任何痕迹,让你完全感受不到。”张新民做了个比较,56式半自动步枪子弹出膛的速度是每秒700米,而这些暗物质粒子却是以每秒220千米的高速在运动,是前者的300多倍。

那么,怎么探测到暗物质呢?科学家们曾对这种物质可能的形态做过很多理论上的猜测,例如,惰性中微子温暗物质、引力微子温暗物质、轴子冷暗物质等。

张新民说:“就目前而言,被研究得最多、也是最被粒子物理学家看好的暗物质模型是所谓弱作用重粒子。这种粒子与普通物质有弱相互作用,具有可探测性。其他模型由于与普通物质的相互作用更弱,在目前的实验水平下能探测到它们的可能性更小。”

目前,探测暗物质粒子的方法主要有3种:间接探测、直接探测以及对撞机探测。

间接探测,是通过探测暗物质粒子相互碰撞湮灭后产生的看得见的粒子(高能电子)信号。由于暗物质粒子产生的信号很微弱, 所以一般需要把高能量分辨、高空间分辨、高统计量、低本底的高能粒子望远镜放置在太空来进行探测。

直接探测,是通过探测用原子核与暗物质碰撞产生的信号。可是在地面上,因为宇宙射线众多,这些信号会对直接探测产生干扰,影响其鉴别能力。因此,地下实验室可以帮助探测器“挡”去干扰,让其“静心”工作。

对撞机探测则并不像前两种那样去追踪暗物质湮灭所产生的信号,而是试图在实验室中通过普通粒子来创造暗物质粒子。

常进说:“‘悟空’卫星是属于空间间接探测,它的核心使命就是在宇宙线和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据,并进行天体物理研究。”

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