研究人員稱新線索顯示暗物質可能存在

　　諾貝爾獎得主、美籍華人物理學家丁肇中18日公布阿爾法磁譜儀項目最新研究成果，進一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質。

　　2011年升空的阿爾法磁譜儀由國際空間站搭載，任務是尋找暗物質並探尋其起源。根據現有理論，宇宙中的暗物質遠遠多於普通物質，暗物質碰撞會產生過量的正電子，阿爾法磁譜儀可對宇宙射線中的正電子進行精密觀測。

　　根據研究小組在最新一期美國《物理評論快報》上發布的數據，阿爾法磁譜儀觀察到的410億個宇宙射線事件中，約有1000萬個是電子或正電子。從8吉電子伏特(1吉等於10億)的能量開始，正電子占電子與正電子總數的比例快速增加，在275吉電子伏特左右停止增長。比例上升的過程較為均衡，沒有明顯峰值。此外，正電子似乎來源於宇宙空間的各個方向，而不是某個特定方向。

　　研究人員說，觀測到的正電子分布特徵與暗物質理論的某個模型一致，該模型認為暗物質由一種稱為「中輕微子」的粒子組成。不過，這些過量的正電子到底是來源於暗物質，還是來源於脈衝星等天文現象，還需要進一步分析確認。

　　項目首席科學家丁肇中教授18日晚對新華社記者說，暗物質碰撞產生過量正電子有6個特徵，開始點、上升速率、最高點等5個特徵都已被阿爾法磁譜儀測量到，最後一個特徵就是測量正電子產生率會不會突然下降。

　　「怎麼樣下降，慢慢地下降還是很快地下降？很快地下降就一定是暗物質，」丁肇中說。

　　研究小組在同一期雜誌上發表的另一篇論文認為，宇宙射線中電子與正電子的通量(即單位時間裡通過單位面積的粒子數量)分布顯著不同，其特徵也顯示，過量的高能正電子有可能來自暗物質碰撞。

　　研究結果顯示，電子通量與正電子通量均無法由單一不變的譜指數描述(通量隨能量的變化由譜指數決定，通常是正比於能量的譜指數次方)，特別是在20吉到200吉電子伏特間，正電子通量隨能量變化的速率高於電子通量，這可被視為正電子比例增加來源於過量高能正電子而非高能電子損失的重要證明。

　　研究人員認為，對正電子占電子與正電子總數的比例、電子與正電子各自通量以及總通量的精密測量互為補充，或幫助科學界更為深入地了解高能宇宙射線的來源及暗物質的存在。

　　阿爾法磁譜儀項目由來自全球15個國家和地區的56個科研機構參與，首要目的是尋找宇宙中的暗物質及其起源。2011年5月，美國「奮進」號太空梭將太空粒子探測器「阿爾法磁譜儀2」送至國際空間站。(記者張淼　施建國）