用什么方式找
目前主要通过散射实验、湮灭实验以及产生实验这三种方式
寻找暗物质的过程对科学家们来说,就像是和幽灵捉迷藏。到底怎样才能找到暗物质呢?
常进介绍,目前世界范围内大致有三种方法来对暗物质进行捕获。第一种是基于暗物质能与普通物质产生互相作用的假设。简单地说,研究过程就是将一个静止的靶子设置好,如果暗物质打进来,带电原子核就会飞出去,科学家也将能捕获其信号。目前,各国有不少这样的散射实验项目,其中我国四川锦屏的地下实验室是目前世界上最深的研究暗物质实验室。在这个领域,欧洲的DAMA实验团队曾声称已经观测到暗物质,但包括美国LUS团队和四川锦屏团队在内的其他探索,均未证实此发现。
散射实验如此之难,于是产生了第二种方法,观测暗物质衰变或湮灭后产生的可见粒子。这种方法是基于暗物质自身会湮灭产生可见物质的假设。常进介绍,世界上的物质都有反物质,当一个物质遇到一个反物质的时候,两者都会被摧毁,由此产生巨大的能量。但是暗物质非常独特,它的反物质就是本身,如果暗物质粒子和自身的反物质粒子发生碰撞,那么所产生的能量将更大。假如能够监测到暗物质粒子碰撞后产生的是高能电子,其流量远高于正常值,通过这种湮灭实验间接证明了有暗物质的产生。诺贝尔奖获得者丁肇中研制并放置在国际空间站的阿尔法磁谱仪2号、上个月日本发射的量能器电子望远镜,以及我国即将发射的暗物质粒子探测卫星等,都是基于对宇宙线的探测而寻找暗物质的间接尝试。
还有一种寻找暗物质的方法,是基于可见物质相互作用能产生暗物质的假设,用大型质子对撞机探测,两束高能粒子对撞产生暗物质粒子,也就是产生实验。例如在欧洲核子中心,就有此方面的研究,但目前尚未发现新的证据。
卫星如何找
通过探测宇宙中高能粒子的方向、能量以及电荷大小来间接寻找和研究暗物质粒子
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