比起流浪地球 谢大科学家参与的此项研究或许更为硬核

  看完年度热片《流浪地球》后,更是森森滴感觉人类居住的这颗星球,真只是宇宙中非常渺小的一部分,微如尘埃、极其脆弱。

  没有人知道浩瀚宇宙的边界在哪里,曾经有人问释迦牟尼佛宇宙的起源,他说你就是用尽一生也听不完真正的答案。

  2015年,刘慈欣也曾受邀来到酒泉卫星发射中心,观看暗物质粒子探测卫星——“悟空”的发射。在后来为此写下的文章里,大刘说:暗物质是根据所观测到的宇宙中大尺度的星系运动状态所推论出来的一种物质形态,如果没有暗物质,太阳系不可能以这样的速度围绕银河系中心运行,银河系会更加松散,我们所见到的星空也会很不一样。“

谢菲尔德大学暗物质研究

  暗物质完全不发光,除了引力之外不与可见的明物质发生任何作用,这种幽灵般的存在占宇宙中物质总量的百分之七十以上,换句话说,我们所见到的宇宙只是冰山的一角,大部分的物质是看不见的。——刘慈欣

  整个宇宙的构成中,常规物质(即重子物质)占4.9%,暗物质则占26.8%,68.3%是暗能量(质能等价)——根据ΛCDM模型,由普朗克卫星探测到的数据发现。

  暗物质的探测在当代粒子物理及天体物理领域是一个很热门的研究领域,而咱们谢菲尔德大学的科学家们也正在参与其中!

  近年来,许多实验小组一直在共同努力,但仍然没有观察到明确的信号。然而20年前,意大利格兰萨索国家实验室DAMA研究小组探测到一年性的事件数变化,并宣称现象来源于暗物质。

  随后多个国家联合进行了举世瞩目的COSINE-100实验,其中就有来自谢菲尔德大学的科学家。 研究人员们在位于韩国Yangyang Underground Laboratory地下实验室(Y2L)里,试图使用相同的介质验证这一说法,可是得出的份结果却让人们对DAMA研究小组提出了强烈的质疑。

谢菲尔德大学暗物质研究

  研究表示数据中没有类似的事件痕迹,DAMA研究的年度调制信号与其他实验的结果并不一致,而那些实验正是基于我们银河系里对暗物质最传统的假设——标准光晕模型来进行。

  COSINE-100联合发言人Hyun Su Lee表示:“这次搜索的结果非常重要,因为我们首次使用了尺寸相当大的碘化钠晶体探测器,其本身也具有足够的灵敏度来观察DAMA信号区域。 然而近20年来,DAMA研究的结果却从未能复制。”

  谢菲尔德大学粒子物理小组负责人Neil Spooner教授是实验的共同发起人之一,他说:“通过观察年度调制信号,DAMA小组发现了构成宇宙大部分质量的暗物质粒子存在的可能性。20多年来,这一直是粒子天体物理学和宇宙学中最受关注的问题之一。事实证明,这样的结果很难确认或是反驳,所以最后我们决定通过使用相同的目标材料来进行真正能够解决这个谜团的实验。”

谢菲尔德大学暗物质研究

COSINE-100‘s sodium iodide crystals

Photo: COSINE-100

  这次试验是国际科学合作的一个很好的例子,许多年轻人都积极参与其中,包括谢菲尔德大学的几位博士生。我们现在都非常期待能够解决这个科学中的重大问题,找出构成宇宙大部分质量的暗物质。——Neil Spooner

  尽管科学家们不断发现强有力的证据,暗物质的身份仍然是一个谜,需要几年的数据才能完全确认或反驳DAMA小组的说法。

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[比起流浪地球 谢大科学家参与的此项研究或许更为硬核] 文章生成时间为:2019/3/6 15:45:38
谢菲尔德大学|The University of Sheffield

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