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丁肇中发布阿尔法磁谱仪近五年成果

2016-12-16 彭正霞 点击:[]
北京时间12月8日24时,国际著名物理学家、诺贝尔物理学奖获得者丁肇中在瑞士欧洲核子研究中心,总结发布了阿尔法磁谱仪(简称AMS)在国际空间站运行五年来的物理成果。目前,AMS已经收集了超过900亿宇宙线事例,更多的数据分析还在进行中。<br>  AMS是迄今为止在太空运行的最强大,最灵敏的粒子物理探测器。自从2011年5月安装在国际空间站上,开始获取数据,将一直持续运行到国际空间站使命结束(2024年)。<br>  丁肇中报告的AMS最新结果涵盖多种宇宙线粒子的精确独特的数据,包括在宇宙空间测量的正电子流强和正电子比例,反质子—质子比,以及电子、质子,反质子、氦核以及其它核子的流强。<br> 正电子流强和正电子比例结果,与暗物质的寻找密切相关,一直受到国际物理界高度关注。丁肇中报告最新观测结果时表示,AMS测量到的正电子数据与暗物质质量与暗物质模型能很好地符合,另一个可能的解释是源于天体物理现象,如脉冲星。目前还无法得到明确结论。通过在国际空间站预期的寿命内(2024年)持续地收集数据,AMS将可以分辨出这两个可能的模型。<br>  在反质子—质子流强方面,丁肇中表示,一般认为反质子来自原初宇宙线,如质子,与星际物质的碰撞。但AMS测到的反质子—质子流强比显著超出了宇宙线碰撞产生的理论预期值。超出的反质子不可能来自于脉冲星,但可以被暗物质碰撞或其它天体物理现象所解释。<br>  国际物理界高度关注的AMS的另一个重大物理课题是寻找反物质原子核。宇宙大爆炸模型要求在宇宙极早期物质和反物质的数量是相等的。迄今为止我们观测到几个电荷为-2,质量在氦范围内的事例。丁肇中表示,5年来AMS收集到了37亿个电荷为+2的氦核事例。今后几年AMS的主要的任务之一,就是进行极其严格的探测器验证和收集更多的数据,以确定这些电荷为-2的事例的来源。<br>  中科院高能物理所相关人士评价,AMS谱仪精确测量多种宇宙线粒子的结果是宇宙线观测的一个里程碑,并对暗物质和反物质的寻找等物理学前沿研究有重大意义。<br>  据悉,AMS由来自15个国家与地区的科学家组成,中国大陆参加AMS国际合作组的单位包括:中国科学院高能物理研究所和电工研究所,中国运载火箭技术研究院,山东大学,中山大学,东南大学,北京航空航天大学等单位。其中AMS探测器最关键的大型永磁体和主结构是由中国科学院电工研究所和高能物理研究所,中国运载火箭技术研究院设计研制,并成功进行空间环境模拟实验,成为人类送入太空的第一个大型磁体。<br>  AMS的物理成果大大的扩展了对宇宙线产生、加速以及传播的认识。它的许多测量结果是现有的物理学、天文学和宇宙论的理论还无法解释的,要求物理及天文学家们提出创新的理论模型。<br>

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