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圖片說明:物質與反物質粒子碰撞時會發生湮滅,並多以伽馬射線的形式放出能量。不過,最新研究沒有在子彈星團中觀測到湮滅發生。(圖片來源:CXC/M.Weiss)
據《每日科學》網站10月31日消息,科學家們正在利用美國宇航局的『錢德拉』X射線太空望遠鏡,以及『康普頓』伽馬射線太空望遠鏡積極尋找宇宙早期殘留下來的反物質跡象,但目前返還回來的數據顯示,此次研究工作將比以往任何一次都要艱辛。
反物質是物質的鏡像。反物質極不穩定,當與物質接觸時,會迸發出湮滅一切的能量,僅一克反物質就可相當於2萬噸當量的核彈。當這一過程發生在宇宙中,當為宇宙形成最有效率的方式。
科學家對這次探測寄予厚望。因為按照大爆炸理論,初期宇宙介質的溫度非常高,粒子間的熱碰撞會成對地產生任何基本粒子。在這一狀態中,粒子的數目甚至並非由物理規律決定,而是由初始條件決定。理論派認為,正反物質在此時應當等量,經過逐步過渡,纔成為今日以正物質為主的狀態。正因為如此,科學家需要尋找一個合理的物理機制來解釋這一現象。
本次研究工作的規模超過以往任何一次同類試驗,需動用兩架太空望遠鏡對『子彈星簇』獲取龐大的觀測數據。『子彈星簇』由兩團星系迎面相遇並穿越彼此而形成,相撞時速達到1.6億公裡/小時。如返回的數據能成功探測到早期反物質,將有助於解開宇宙初期狀態遺留下的一些謎團,如大爆炸後宇宙究竟持續膨脹了多久。
遺憾的是,這次探測結果並不盡如人意。數據表明,『子彈星簇』的中反物質片斷不到一百萬分之三,根據計算機模擬顯示,這一數字不具備任何實際意義。科學家表示,這可能是因為『子彈星簇』中的物質與反物質碰撞的規模並不是很大,下一步研究對象將轉向其他新近發現的星系碰撞。
科學發現每天都在進行,但只有很少一部分能夠推動或改變人們對客觀世界的認識,反物質就是其中之一。自1932年帶正電電子的發現震驚科學界,到1995年『歐核中心』制造出世界上第一批反氫原子,科學家對反物質的探索從未止步。宇宙是一個極佳的反物質探測場,盡管困難重重,但與以往任何一次反物質探索一樣,科學家們絕不會輕言放棄。 (來源:科技日報)