不明来历高能电子可能是暗物质粒子湮灭证据金年会

  新闻资讯     |      2024-03-02 03:34

  金年会本报讯 11月20日,《自然》(Nature)杂志发表紫金山天文台与国外同行合作的宇宙高能电子空间观测新发现《宇宙电子在3000亿~8000亿电子伏特能量区间发现“超”》(An excess of cosmic ray electrons at energies of 300~800GeV)。该工作是紫金山天文台空间天文实验室与国外同行10年艰苦工作的总结。

  暗物质的存在已经有很强的证据,但暗物质究竟是什么,直到目前还不清楚,暗物质探测成为目前科学界最大热点之一金年会。紫金山天文台与美国、德国、俄罗斯有关单位自1998年开始合作,研制和不断改进探测器,利用美国南极长周期气球项目(ATIC,先进薄电离量能器)观测高能电子。研究发现:电子能谱在3000亿~8000亿电子伏特能量区间,与理论结果比较有一个很强的“超”,分析表明该“超”可能是暗物质粒子湮灭的产物,观测结果与暗物质理论预言的Kaluza-Klein粒子模型(粒子质量6200亿电子伏特)吻合得很好。该结果如果正确,不仅能解决暗物质是什么这个难题,同时暗示宇宙存在额外维金年会,可能导致物理学方面的重大突破。

  该项研究共有20位合作者,涉及中国、美国、德国、俄罗斯等国家7个研究单位,紫金山天文台为第一单位,负责科学思想的提出、高能电子探测技术、观测数据分析、理论研究和文章的成文(论文中Author Contribution所述)。

  该项研究成果引起科学界广泛关注金年会。据悉,《自然》为宣传该论文的科学意义,对第一作者紫金山天文台研究员常进进行了专访。《科学》(Science)杂志将以Dark Matter Story为题重点介绍该成果。此外,英国的《新科学家》(New Scientist)、美国的《》(New York Times)、美国航空航天局科学中心science@nasa等国外主流媒体都将在11月20日或稍后对该成果进行报道。

  据介绍,目前电子的观测精度还不高,该“超”也不能完全排除来自于近地附近的特殊天体(尽管目前已知天体的X-Ray和伽马射线观测排除了这种可能)。但即使这样,这一结果也很有意义,这是人类第一次直接探测到来自于天体的高能粒子。英国爱丁堡大学Taylor教授对New Scientist记者说:“即使最后证明该超不是暗物质产生的,ATIC观测也对解决宇宙线起源这一未解之谜意义重大。”