在2400米地下捕捉到的暗物质,是什么神秘东西

2022-10-26 13:47     新京报

在2400米地下"捕捉"的暗物质,是什么神秘东西|新京报专栏

中国锦屏地下实验室位于2400米的地下。图/新华社

据央视新闻报道,为了研究看不见摸不着的暗物质,中国建立了首个极深地下实验室--"中国锦屏地下实验室"。

在四川凉山彝族自治州的雅砻江锦屏大河湾,锦屏水电站下方,现在正稳步推进"中国锦屏地下实验室"二期项目,其位于岩石覆盖下方深达2400米的地下,是世界最深最大的极深地下实验室。

而暗物质一直是个谜,抓取难度很大,到目前为止,世界上也没有人真正"捕捉"到它。

"纯净"背景更容易"捕捉"暗物质

为什么研究一个宇宙课题,要"向深地进军"?

你有没有在伸手不见五指的夜里看过星空?漆黑背景更加衬托出了繁星的璀璨。我们的地球、太阳还有看得见的星辰,这些发光或者反射光线的物质都是由原子构成的,天文学家和物理学家称之为普通物质。普通物质的特征是包括电磁作用,简而言之,可以发光或吸收光。

在我们宇宙中,普通物质仅仅占宇宙成分的5%,还有近20%是暗物质,另外75%是更加诡异的暗能量。暗物质不发光,我们无法用普通实验手段去"捕捉"它;而暗能量则在推动宇宙加速膨胀,使其密度更加稀薄。

天文学家凭什么知道暗物质存在呢?暗物质虽然不发光,但它也有引力作用。在我们的星系尺度上,它提供了大部分引力,把星系束缚成我们现在看到的样子。如果没有暗物质,星系大部分就会飞散了。

可这种方法,只是让我们知道暗物质存在,并没有透露暗物质的具体成分,所以科学家们还是希望能"抓"到暗物质或者它们衰变之后的次级成分,通过数据重建,从而更好地理解暗物质的成分,进一步掌握宇宙演化、星系形成等规律。

事实上,寻找暗物质也有多种方法。比如,我国紫金山天文台在2015年底发射了"悟空号"暗物质探测卫星,希望通过太空宇宙线(来自天体的高能粒子)的成分,寻找因为暗物质衰变之后的痕迹。这颗卫星在宇宙线研究已经取得了相当多成果。这是在太空里寻找暗物质。而更早的例子,是著名的美籍华人科学家丁肇中先生,在国际空间站上安置的阿尔法磁谱仪。

今日关注
更多