暗物質簡介探測項目

2016/11/11 14:57:14

暗物質的間接探測主要是觀測其兩兩湮滅時所產生的訊號。 由于其湮滅所產生的粒子與其暗物質的模型有關，有許多種類的實驗被提出。 假使暗物質是馬約拉那粒子，則兩個暗物質對撞會湮滅產生伽馬射線或正負粒子對。如此可能會在星系暈生成大量伽馬射線、反質子和正電子。然而在完全了解其他來源的背景噪聲以前，這類的探測不足以當作暗物質的決定性證據。

EGRET伽馬射線望遠鏡過去觀測到了超出預期量的伽馬射線，但科學家認為這多半是來自系統中的效應。自2008年6月11日開始啟動的費米伽馬射線太空望遠鏡則正在搜尋暗物質湮滅產生伽馬射線的事件。在較高能量區間，地上的MAGIC伽馬射線望遠鏡已經對矮橢球星系以及星系團中的暗物質給予了某些限制。

探測項目

CDMS

低溫暗物質搜尋項目（CDMS），旨在使用探測器探測粒子間的互動，找到暗物質粒子引起的運動。美國科學家在位于加利福尼亞大學校園的隧道里的實驗室2009年檢測到了兩種可能來自于暗物質粒子的信號。但他們同時表示，這些信號與暗物質粒子的相似度不高。他們在明尼蘇達州的Souden煤礦地下約714米處安裝更高級的實驗室設備，以進行二期低溫暗物質搜尋項目（CDMSⅡ）。暗物質現象會被進入地球的宇宙射線干擾，要減少宇宙射線μ介子粒子的背景信號影響，唯一的辦法是到地底深處，這樣才有把握確認暗物質的構成。

AMS

AMS
AMSAMS也被稱為反物質磁譜儀，配備了超導磁鐵和超高精度探測器，主要目的是探測宇宙中的反物質和暗物質，第一臺AMS-01在1998年進入軌道。科學家認為阿爾法磁譜儀探測到的數據已經打開了一個全新世界的大門，這臺價值20億美元的儀器將揭開宇宙中的暗物質之謎，初步估計幾個月內將公布重大的發現。宇宙的暗物質被認為只產生引力效應，不參與電磁力作用，我們可見的宇宙物質僅為4%，暗物質則占了23%，其余的為暗能量。暗物質的充斥著整個宇宙空間，將星系包圍，科學家已經察覺到暗物質的存在，但是從來沒直接觀測到它的存在。

丁肇中團隊使用的阿爾法磁譜儀(AMS)，是安置于太空中的精密粒子探測裝置，是至2013年以來靈敏度最高，也是最復雜、最昂貴的一臺暗物質探測設備，代表了當今科學實驗的最高技術手段，由16個國家和地區的600余名科學家歷時近18年完成，耗資21億美元，實驗過程可能持續15至20年。

CCDM

由于綜合了CCDM，標準模型在數學上是特殊的，盡管其中的一些參數至今還沒有被精確的測定，但是我們依然可以在不同的尺度上檢驗這一理論。能觀測到的最大尺度是CMB（上千個Mpc）。CMB的觀測顯示了原初的能量和物質分布，同時觀測也顯示這一分布幾近均勻而沒有結構。下一個尺度是星系的分布，從幾個Mpc到近1000個Mpc。在這些尺度上，理論和觀測符合的很好，這也使得天文學家有信心將這一模型拓展到所有的尺度上。