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两项独立研究均从数据中发现暗物质迹象

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两项独立研究均从数据中发现暗物质迹象

暗物质是科学家设想的一种物质,它构成已知宇宙的26.8%。科学家之所以提出此概念,是为了解释宇宙中物质与引力之间的不平衡。几十年来,科学家一直致力于探测暗物质的存在。

最近,两项独立研究都从国际空间站收集的数据中发现了暗物质的迹象,并同时发表了论文。一支团队来自德国,一支团队来自中国(及中国台湾)。他们分别计算了阿尔法磁谱仪(AMS)所探测到的反质子数量。

反质子是质子的反粒子,它构成小部分的宇宙射线。通常,反质子是在高能宇宙射线和星际气体的碰撞中诞生。但根据研究人员的预测,它也可以通过暗物质的碰撞产生。

为检验此假说,这两组研究人员分别计算了AMS实验在两种情况下(即存在暗物质、不存在暗物质)会探测到的反质子数量。德国团队发现,若假设存在暗物质湮灭现象,数据与模型的匹配精确度将大大提升。具体而言,在其模型中,暗物质粒子的质量为80GeV/c2。中国团队采用另一套设想,但得出了相同的结论——假设暗物质的存在会使AMS数据更加合理。根据他们的模型预测,暗物质粒子的质量为40至60GeV/c2。

总而言之,两支团队分别证明了:相较于假设暗物质不存在,假设暗物质存在能使数据更好地匹配模型。

之前,科学家也曾在AMS数据中发现过暗物质的迹象——宇宙中流动着过多的正电子。一些物理学家认为,此现象可被当作暗物质的证据;但另一些物理学家则认为,此现象可以通过其它天文现象进行解释,例如脉冲星。2016年,研究人员在银河系中心发现了大量高能辐射。有些物理学家将此和暗物质联系在一起——这或许只是巧合,但却相当鼓舞人心。

这两项独立研究的成果使暗物质研究领域颇具前景。不过,我们离证实暗物质存在还有很长的一段路要走。

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两项独立研究均从数据中发现暗物质迹象

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文章关键词: 暗物质研究所 暗物质研究进展 暗物质研究
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