阿尔法磁谱仪探测暗物质取得阶段性突破

放置在国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS)立功了。美国媒体2月20日报道，该项目首席科学家丁肇中透露，AMS首批数据的分析报告将在几周内发表。根据普遍预期，该成果将有助于理解暗物质的构成。

就这一消息，科技日报记者采访了中科院高能物理所研究员陈国明。包括他在内的高能物理所部分科研人员参与了AMS项目。陈国明表示，论文的确即将发表，而中国科学家对AMS数据的分析起到关键作用。

AMS项目由丁肇中在1990年代中期提出。2011年，造价20多亿美元、重达7吨的AMS被放置在国际空间站上。由中科院电工所研制的永磁体会使带电粒子的运行轨道发生拐弯，通过测量弯曲程度，配合其他仪器测出的粒子质量、动量，就可以知道捕获了何种粒子。AMS在最初18个月中，采集了250亿次粒子事件。

AMS的一个重要任务，是验证暗物质到底由什么粒子组成。根据目前比较主流的猜想，暗物质是由弱相互作用质量子(WIMP)组成的，而WIMP碰撞湮灭，会放射出日常很难见到的正电子。因此，测量到高比例的正电子，将是对WIMP暗物质理论的一种支持。

陈国明向记者介绍说，AMS首批数据的分析显示，正电子和负电子的比例曲线在30—40GeV(注：eV为电子伏特，是粒子能量单位)区间开始向上，一直到300GeV。这是显示正电子比例较高的一个指证。

AMS的数据由全球6个小组分析，并互相“挑错”，以达成一致。陈国明表示，中国小组的分析成果成为论文的关键环节。据介绍，正电子动量很高时，正负电荷的确定变得不容易;另一方面，正电子和质子由于带电荷相同，也容易混淆。中科院高能所已就此研究了数年，数据分析相当精确。

陈国明同时指出，该阶段性成果并不能确证暗物质的构成。因为从理论上，正电子比例较高也有可能是地球附近某种天体现象引起的;也不能排除其他未曾被认识的物理现象的可能性。

暗物质理论专家、中科院高能物理所研究员张新民告诉记者，前几年，欧、俄的PAMELA探测器和美国费米射线探测器也曾发现正电子比例较高，许多人认为暗物质是这种异常的来源;

此次AMS再次测量到这一异常，而且精度更高，能量范围也更宽。

张新民认为，AMS是暗物质测量的一个重要数据来源，但不可能是唯一的来源。如果今后有决定性结论，也肯定由不同仪器的数据互相印证得到。

“未来10年，暗物质研究很可能出成果。”张新民说，“现在按照WIMP的理论模型，大家设计了各种实验，有很多装置都干这个，包括LHC(欧洲大型强子对撞机)也有希望得到WIMP粒子。”据他介绍，国内不少项目都着眼于侦测暗物质，比如设在四川锦屏的“岩石下最深实验室”;而LAMOST和FAST望远镜则可以测量暗物质的宇宙分布，有助于诠释AMS等仪器的测量结果。