最新研究成果：宇宙中高能粒子的传播速度比之前的推算要慢

本月初，我国的暗物质卫星“悟空”的团队公布了最新研究成果：宇宙中高能粒子的传播速度比之前的推算要慢。是不是所有的字都认识，连起来就不懂了？没关系，看完本篇，您就明白了。一百多年前，物理大神爱因斯坦根据自己提出的广义相对论以及宇宙的平衡性，推算出宇宙物质的平均密度。但事后观测得出的密度竟然小了一百倍！是什么东西造成了如此巨大的误差？爱因斯坦称这些庞大且看不见的东西为“看不见的物质”，这就是后世人们口中的“暗物质”。暗物质无法被直接看到，但这并不意味着我们察觉不到它们。根据科学家们的推算，虽然暗物质自身不发光。但是只要暗物质粒子与其他粒子发生碰撞，就会产生质子、电子、中微子、伽马射线等等。只要我们测量到这些粒子的能谱，就能间接证实暗物质粒子的存在。由此，我国的暗物质粒子探测卫星“悟空”横空出世，自2015年升空至今，已经先后两次超长服役，记录了多次超大质量黑洞的爆发，不断产出学术成果。最近的这次就是“悟空”团队根据卫星观测的数据绘制出迄今为止能段最高的硼/碳、硼/氧宇宙射线粒子比能谱，并发现能谱新结构。在浩瀚的宇宙中，恒星核合成过程中会产生碳、氧这样的原初粒子。在传播过程中，碳、氧原子核碰撞后会产生硼这样的次级粒子。“悟空”在其工作的六年时间内记录了超过350万个氧、碳、硼等原子核的数据。科学家们根据这些宝贵的数据绘制出了硼粒子与碳粒子的比值、硼粒子与氧粒子的比能谱。而这一能谱与理论预期出现了明显的不同，在0.1TeV/n处出现明显变化。因此我们可以推断出高能粒子在宇宙中传播速度跟预期的不一样，出现一个明显的变化。速度变慢了，也就拥有了更多的机会与星际物质发生碰撞，进而产生更多的次级粒子可以供我们观测。举个不恰当的例子：暗物质就如同一辆货车上的煤，如果遇到路面颠簸，部分煤渣就会从车上掉落下来。后来的人们就可以通过路面上的煤渣来判断出这里曾经有煤车经过。而本次的发现就如同知道了一个路段有明显的坑洼，在这一代寻找，更容易发现煤车的踪迹。除了天上的“悟空”，我们还在四川雅砻江锦屏山的隧道内建立了暗物质实验室，里面放置了高出锗探测器。实验室上方具有2400米的岩石层，将宇宙射线减弱到亿分之一。用以测量暗物质与锗元素碰撞的情况。暗物质探测的下一步方向是将针对伽马射线的探测能力提升50倍，就如同“悟空”变出了50个分身，能力将会更加强大！根据科学家的推算，在宇宙的物质组成中，暗物质占有23%，是个无法忽略也不能忽略的部分。人们在探索暗物质的进程上，不断累计新的成果，终有一天我们会解开暗物质的神秘面纱，更加清晰地认识到整个宇宙的面貌。#所见所得，都很科学##知识##暗物质#作者：方骥 校稿：川川
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