紫金山天文台发现“超” 欲揭暗物质神秘面纱

　　紫台发现神秘“超”疑为暗物质

　　如被证实，将是人类首次发现暗物质粒子湮灭的证据

　  晨报讯 暗物质的存在已被科学界证实：宇宙95%被暗物质所主宰。但暗物质究竟是什么，不为人知。昨天，记者从中科院紫金山天文台获悉，该台专家与国际同行联合研究，在宇宙空间发现了神秘的高能电子———“超”，可能是暗物质粒子湮灭的产物。

　　据该项目第一负责人、中科院紫金山天文台研究员常进介绍，早在1998年，紫金山天文台就开始与美国、德国、俄罗斯等国科研单位合作，寻求研制宇宙高能电子探测器，后来改进了美国南极长周期气球项目（ATIC）的探测器，能“看到”高能电子。科学家顿时变成“千里眼”。不久前，科学家在监测宇宙高能电子时发现：电子能谱在3000-8000亿电子伏特能量区间出现异常，与理论结果相比，多了一些来历不明的高能电子———“超”。科学家分析认为，该“超”可能是暗物质粒子湮灭的产物。因为，观测的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）相吻合。

　　据悉，该项研究成果引起国际科学界广泛关注。科学界普遍认为，该观测如果被证实，将是人类第一次发现暗物质粒子湮灭的证据，不仅揭开暗物质的神秘面纱，还暗示宇宙存在“额外维”，甚至可能引发物理学上的重大变革。暗物质理论专家、瑞典斯德哥尔摩大学LarsBergstrom教授认为，目前的探测结果更像暗物质粒子的湮灭。“即使证明该‘超’不是暗物质产生的，那么，该项研究对解决宇宙线起源之谜，意义也是十分重大的。”英国爱丁堡大学Taylor教授评价说。

　　延伸阅读

　　暗物质或将揭开面纱

　　据紫金山天文台专家介绍，在空间观测高能电子难度相当大。

　　为了解决以上难题，紫金山天文台空间天文试验室研究出一种简单便捷的方法，在空间观测高能电子。1998年，紫金山天文台常进研究员接触美国南极长周期气球项目“ATIC”时发现，该项目的探测器只能在空间观测高能宇宙线，而电子和伽玛射线不在其列，于是提出用探测器观测高能电子的建议。

　　通过数据证明，紫台专家发现，适当修改设计“AT鄄IC”可以同时观测高能电子和伽玛射线，后被“ATIC”项目组接受。

　　谁能发现宇宙95%的暗物质？

　　中科院紫金山天文台的专家说，最新天文观测表明，宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量，暗物质占宇宙质量的95％，暗能量占70％，而人类通常理解的物质只占宇宙质量的5%，“暗”的一面，主宰了整个宇宙。目前，尽管天文大尺度观测结果间接验证了暗物质的存在，但物理上还没有找到直接的观测证据。此次，中外科学家联合观测到高能电子与物质理论预言的Kaluza-Klein粒子模型相吻合，很可能成为人类首次发现暗物质粒子湮灭的证据。

　　勾勒宇宙到底需要多少个维？

　　据中科院紫金山天文台的专家介绍，通常所说的三维空间，是用长、宽、高三要素来度量的。在此基础上，爱因斯坦提出宇宙是空间（三维）和时间（一维）合起来组成的“四维时空”。后来，凡是新添加的“维”都叫做“额外维”。即：空间可用“3＋N维”来勾勒，其中，N个“额外维”被局限在极小的空间尺度内。此次，中外科学家发现了“暗物质”，那么，在暗物质世界里，要想勾勒它，可能需要用新的“额外维”，等于间接证明宇宙“额外维”的存在。 作者 张虹 柳书节