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暗物质神秘可以在未来10年内解决

Hubble在Galaxy Cluster中找到了暗物质戒指
该哈布尔 - 天文空间站望远镜合成图像在银河集群CL 0024 + 17中示出了幽灵般的“环”。 (图片信用:NASA,ESA,M.J. Jee和H. Ford(约翰霍普金斯大学))

在上午8:54更新.

暗物质 - 被认为在已知宇宙中弥补了大部分事情的神秘的东西 - 可能在未来十年内揭示自己,一个杰出的科学家预测。

当此时来的时候,它将导致“物理学的关键范式转移”,荷兰阿姆斯特丹大学的物理学家Gianfranco Bertone说 暗物质 11月伦敦天文会议皇家社会领域的研究。

难以捉摸的物质可能表现为研究人员,以测试“存在一些最有前途的暗物质候选人,具有各种实验,包括CERN的大型特罗龙撞机(LHC)和新一代 astroparticle Bertone说,实验地下和 - 天文空间站。[追捕暗物质:图像和照片]

宇宙 包含比科学家当前检测到的重要性。模特表明,这种看不见的事情占宇宙的约85%,但没有人确信这个失踪的问题是什么。望远镜不能观察它,因为它绝对没有光线。

到目前为止,暗物质存在的唯一证据来自它施加可见物质的引力效应。 “我们看到了对具有天体物理和宇宙学观察的所有尺度的影响,”Bertone说。

尽管有很多关于近期实验的有希望的提示,但追捕暗物质的真实身份的狩猎就会继续下去。

到目前为止的东西的主要候选人仍然限于理论的领域 - 弱相互作用的巨大颗粒 (WIMPS)认为构成大部分暗物质和轴,假设是更轻和更冷的颗粒。有人认为,周围有很多轴,并且它们在地球上不断下雨。

Bertone说,未来未来未来将在不久的将来发现暗物质意味着研究人员可能会在错误的轨道上,需要重新思考他们对问题的方法。 [扭曲的物理:7个思维吹调查结果]

一个幼小黑洞的例证,例如斯普利克太空望远镜最近发现的两个遥远的无尘的Quasars。 更多宇宙黑洞的照片 (图片信用:NASA / JPL-CALTECH)

打猎

尽管最有前途的探测器之一是最有前景的探测器(Lux),但在2013年的第一个90天运行期间,虽然是最有前途的探测器之一失败,但科学家比成功更有希望。

Lux是一个液体氙气实验,以检测WIMPS与地球上的定期碰撞。在南达科他州的桑福德地下研究设施中,它在一个矿井深处埋葬了大约1英里(1.6公里)。

在2014年,在即将到来的300天的运行期间,勒克斯将比以往更长的时间更长。

除了隐藏探测器之外,还有其他方法可以寻找神秘的暗物质。例如,存在位于 - 天文空间站中的直接检测器,例如 α磁光频仪,这是在2011年的国际 - 天文空间站站安装的。AMS寻找辐射的辐射淋浴,因为它们碰撞和湮灭时产生了暗质质颗粒。据认为,这种辐射还包括伽马射线。

另一个基于 - 天文空间站的探测器是美国宇航局的Fermi望远镜,它于2008年推出。该仪器扫描了该中心 银河系据信暗物质被融为一体,寻找多余的伽马射线。

许多科学家正在赌注 大型特罗龙撞机。一旦2015年再次运行,它将恢复粉碎粒子,希望在实验室中创造暗物质。

LHC旨在创造一种称为超对称暗物质的物质。如果LHC发现任何可能是暗物质的颗粒,则将其结果与来自星形池实验的数据进行比较。

“很明显,除非暗物质的理论描述非常简单,否则很难用单一类型的实验识别它,而它们的组合应该提供足够的信息,”Bertone表示。

天文学家了解更多关于暗物质的不是它实际的东西。 看看这个Space.com Infographic中的科学家了解暗物质的内容. (图片信用:Karl Tate,Space.com信息图表艺术家)

缺乏物质

注释的艺术家的印象显示了银河系中银河系周围的暗物质的预期分布。通过暗物质的星光可能会散落,创造一个"光环"光。 (图片信用:ESO / L. CALçada)

虽然目前的实验正在寻找科学家认为暗物质可能包括的特定粒子,但许多研究人员对暗物质可以完全不同的可能性仍然开放。

Bertone表示,它也可能弥补了整个颗粒动物的颗粒弥补了无形的物质。 “今天的许多研究解决了暗物质的可能性,而不是[]许多颗粒物种。”

因此,即使科学家们没有找到他们目前正在寻找的粒子,它也不会自动意味着暗物质不存在。

“证明暗物质的唯一方法是不存在的,是表明所有这些数据都被误解,例如因为我们采用的重力定律 - Albert爱因斯坦的一般相对论理论 - 错了,“Bertone说。”尽管有很多努力,但今天没有令人满意的重心理论,可以与所有观察数据进行调整,而不假设存在某种形式的暗物质。“

爱因斯坦’S一般的相对论理论描述了对象的扭曲 - 天文空间站和时间如何创造重力。

但许多科学家认为,暗物质将最终显示它的脸,很快。

“在我看来,在未来十年的单一最有前途的暗物质实验中是地下探测器 - Lux,Xenon-1ton,LX等人,”丹巴维亚,生病的费尔米尔的物理学家丹波珀说。

探测器“只是继续越来越敏感,并且已经排除了许多其他含糊的暗物质候选人。LHC和伽马射线望远镜也是追捕的非常重要的球员,”他补充说。

并且,Hooper说,费米伽玛射线 - 天文空间站望远镜可能已经在许多场合发现了暗示的WIMPS,最近在2013年。望远镜在银河系中靠近银河系中的中心闪耀着奇怪的光线 - 可能的伽玛可能的火花从暗物质颗粒的光线在他们的生命的末端。

“信号只是保持越来越坚固,”他说。 “在这一点时,我会揭示费米正在看到暗物质湮灭的偶然。”

编辑注意: 本文已更新,以纠正GianFranco Bertone关于查找暗物质的确定性的陈述。

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