AMS實(shí)驗(yàn)再獲重大發(fā)現(xiàn) 山東大學(xué)為人類探測暗物質(zhì)立新功

　　20日上午，作為AMS熱系統(tǒng)的總負(fù)責(zé)人，山東大學(xué)教授程林公布了AMS實(shí)驗(yàn)中再次獲得的重大發(fā)現(xiàn)。而這也成為人類探測暗物質(zhì)的重要里程碑

　　大眾網(wǎng)濟(jì)南9月20日訊（記者 李兆輝）20日，山東大學(xué)對外宣布，山東大學(xué)參與的國際大學(xué)科工程阿爾法磁譜儀(AMS)實(shí)驗(yàn)于今年9月18日再獲重大發(fā)現(xiàn)，AMS已發(fā)現(xiàn)了1090億個(gè)電子與反電子，測量的反電子分率在停止增加時(shí)的能量為275±32 GeV，這是半世紀(jì)以來的宇宙射線實(shí)驗(yàn)首次看到反電子分率的最大值。這一結(jié)果與2013年4月AMS項(xiàng)目第一次公布的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將共同成為人類探測暗物質(zhì)的重要里程碑。

　　20日上午，作為AMS熱系統(tǒng)的總負(fù)責(zé)人，山東大學(xué)教授程林公布了這一重大發(fā)現(xiàn)。AMS在太空運(yùn)行40多個(gè)月后，已搜集了540億個(gè)宇宙射線數(shù)據(jù)。至今已分析了410億個(gè)數(shù)據(jù)。其中，測量了能量在5億至5千億電子伏特之間的反電子分率(即反電子數(shù)占電子與反電子總數(shù)之比例)，發(fā)現(xiàn)此分率在80億電子伏特時(shí)開始快速增加，顯示了有新的反電子源的存在。而反電子分率停止增加的能量(即分率達(dá)最大值時(shí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)能量)為275±32 GeV(1GeV為10億電子伏特)。多出的反電子分率在百分之三的誤差內(nèi)各向同性，顯示高能量的反電子可能不是來自某些特定方向。

　　程林介紹，反電子分率的精確測量對了解暗物質(zhì)的來源很重要。通常的宇宙射線碰撞產(chǎn)生的反電子其分率隨能量增加而穩(wěn)定下降；暗物質(zhì)碰撞產(chǎn)生多出的反電子，這些反電子最易由反電子分率的測量來研究。暗物質(zhì)的本質(zhì)會唯一的反映在反電子分率多出的特徵上。

　　據(jù)了解，由丁肇中領(lǐng)導(dǎo)阿爾法磁譜儀（AMS）項(xiàng)目是目前世界上規(guī)模最大的科學(xué)項(xiàng)目之一，2011年5月16日由美國“奮進(jìn)號”航天飛機(jī)送入太空，是目前唯一永久安放在國際空間站上的具有開創(chuàng)型的大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)。AMS以探測外層空間反物質(zhì)、暗物質(zhì)，以及宇宙射線的起源為目的，建造過程有16個(gè)國家和地區(qū)的600余名科學(xué)家歷時(shí)16年完成。自2011年5月19日安放在國際空間站至今，已探測和分析了超過540億個(gè)宇宙射線，其能量高達(dá)數(shù)萬億電子伏特。在國際空間站的生命期內(nèi)，AMS將測量和收集數(shù)千億的初級宇宙射線。

　　山東大學(xué)于2004年3月參加AMS項(xiàng)目，歷時(shí)7年完成了在國際空間站上運(yùn)行的粒子探測裝置阿爾法磁譜儀的熱系統(tǒng)，解決了太空粒子探測的關(guān)鍵工程問題。山東大學(xué)程林教授擔(dān)任AMS熱系統(tǒng)總負(fù)責(zé)人，全面負(fù)責(zé)AMS熱系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造與實(shí)驗(yàn)。針對AMS在面向太陽時(shí)外部溫度遠(yuǎn)高于內(nèi)部溫度無法自然散熱、背陽時(shí)外部溫度過低可致其內(nèi)部元件損毀的溫度環(huán)境，提出了一種利用周期性大溫差變化和大熱容介質(zhì)傳熱動態(tài)特征保持探測器溫度平衡的新方法。領(lǐng)導(dǎo)了來自麻省理工學(xué)院、瑞士蘇黎世高工、美國宇航局等不同單位的三十多位科學(xué)家共同工作，保證了系統(tǒng)的高效散熱以及溫度場的均勻性和穩(wěn)定性，解決了AMS在國際空間站環(huán)境下運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

　　在AMS安放在國際空間站上之后，山東大學(xué)繼續(xù)全面負(fù)責(zé)熱系統(tǒng)運(yùn)行與監(jiān)測，進(jìn)行不間斷地記錄與檢測，所有數(shù)據(jù)均具有原始性、唯一性、不可替代性。根據(jù)太空運(yùn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)，及時(shí)修正和新建了若干熱控制模型，以應(yīng)對不同的極端條件，確保了AMS整體及各探測器溫度保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。

　　目前，山東大學(xué)先后有52人在歐洲核子中心、意大利CGS、歐洲航天技術(shù)中心工作，自2004年至今從未間斷，山東大學(xué)熱科學(xué)團(tuán)隊(duì)對AMS探測器的建造和數(shù)據(jù)分析做出了杰出貢獻(xiàn)，受到了AMS項(xiàng)目組所有參加單位的一致認(rèn)同和高度贊揚(yáng)。