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暗物質發現之旅僅“一步之遙”

  • 發佈時間:2014-09-21 21:41:45  來源:中國新聞網  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  21日,東南大學在丁肇中教授特授權下,在國內發佈AMS實驗最新研究結果即暗物質存在實驗的六個特徵有五個已經確認,同時,東南大學也以其“大數據”處理和分析助力此次暗物質存在實驗。

  北京時間9月18日,AMS項目重大成果發佈會在瑞士日內瓦舉行,丁肇中主持的實驗室公佈AMS項目最新研究成果。此項研究成果證明了暗物質存在實驗的6個有關特徵中,已有5個得到確認,進一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質。這也是AMS實驗自19年前啟動以來,第二次正式公佈研究結果。

  宇宙大爆炸發生在距今150億年以前,科學家認為大爆炸産生三種類型的物質,一種是我們目前肉眼看到的所謂的正物質,一種是反物質,除此之外還有一種是看不見、摸不著的,這種物質叫做暗物質。

  “對於暗物質存在的六個有關特徵中,五個特徵經過三年的研究基本確認,只剩下最後一個特徵了暫未確定”,東南大學數據科學家東方解釋道,第一個特徵是隨著粒子能量不斷提高,在經過某一個能量點後,正電子含量逐漸增加;第二個特徵經過某個點後增加的速率是要符合一定非線性的關係;第三個特徵是隨著粒子能量增加,到某一個量別之後他的正電子數目不斷下降;第四個特徵是下降速率滿足一個特定的非線性關係;第五個特徵是整個形狀滿足某個峰型的形狀;第六個特徵是每個正電子來自宇宙的四面八方。

  據了解,科學家普遍認為宇宙中有90%是由人們看不見的暗物質組成的,但是迄今為止人類還沒有找到。由美籍華人物理學家、諾貝爾獎獲得者丁肇中教授主持的AMS實驗希望通過收集暗物質碰撞過後産生的正電子來尋找暗物質,全球有15個國家的56個研究機構參與其中。

  在過去的44個月裏,AMS實驗已經收集了540億個宇宙射線數據,經過對其中410億個宇宙射線的分析,發現正電子佔所有電子的比例達到一定水準之後就不再上升;同時,宇宙射線中正電子和負電子的數量以及隨能量而發生的變化趨勢並不對等。這一結果和與以往各國科學家得出的結論不同。丁肇中教授認為這是半個世紀以來在宇宙射線觀測中得出的最重要發現。在找到正電子比例峰值之後,接下來AMS實驗將繼續收集數據,直到其比例開始下降,然後通過下降的速度來判斷正電子是否來源於暗物質。目前的分析結果與正電子來源於暗物質的理論是相符合的,不過要得出這一結論,至少還需要幾年的時間。

  東南大學是從2002年正式參加此次AMS實驗,也是作為中國大陸地區第一所參與阿爾法磁譜儀實驗AMS(AlphaMagneticSpectrometer)項目合作的高校。據東南大學參與該計劃的項目團隊負責人、東南大學電腦科學與工程學院院長羅軍舟教授介紹,截止目前,東南大學AMS-SOC處理和分析的數據總量超過556TB,累計貢獻超過85萬CPU小時,在AMS-02全球六個地區(中國、德國、義大利、西班牙、法國、中國台灣)數據處理中心排行第一。(盛捷)

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