當(dāng)我們仰望星空時(shí)，除了太陽(yáng)、月亮、星星外，感覺(jué)宇宙空蕩蕩的。然而這只是一種錯(cuò)覺(jué)：

　　現(xiàn)代天文學(xué)通過(guò)引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成、宇宙膨脹行為的研究表明：宇宙的密度由約4.9%的普通物質(zhì)，26.8%暗物質(zhì)和68.3%的暗能量組成。這是什么概念？也就是說(shuō)，我們能看到的普通物質(zhì)在整個(gè)宇宙中只占不到5%。剩下95.1%的宇宙組分，我們都看不到。由于看不到，科學(xué)家們姑且稱(chēng)之為暗物質(zhì)和暗能量。

　　這里所說(shuō)的“看不見(jiàn)”，不單單是說(shuō)用我們的肉眼在可見(jiàn)光波段看不見(jiàn)，而是說(shuō)不論探測(cè)什么波段的電磁波，比如無(wú)線(xiàn)電、紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)等，都看不到它。也就是說(shuō)，暗物質(zhì)幾乎不發(fā)出任何波段的電磁輻射。

　　曾經(jīng)有這樣一段話(huà)來(lái)形容暗物質(zhì)：科學(xué)家們深信，有一種神秘的物質(zhì)，它們就像幽靈一樣彌漫在我們每個(gè)人周?chē)?，它可以輕易穿過(guò)每個(gè)人的身體而又不被人察覺(jué)。

　　如此神秘而又重要的存在，讓暗物質(zhì)成為現(xiàn)代天文學(xué)和物理學(xué)的一大謎團(tuán)。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，成為重大科學(xué)前沿。暗物質(zhì)帶來(lái)的問(wèn)題也因此被認(rèn)為是“籠罩在當(dāng)前物理學(xué)天空中的烏云”。

　　圖為我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)” 中科院供圖

　　那如何才能找到暗物質(zhì)？由于暗物質(zhì)既不發(fā)光，也不參與電磁作用，人們目前只能通過(guò)引力產(chǎn)生的效應(yīng)感受到它的存在，但一直還沒(méi)有確鑿的證據(jù)說(shuō)“這就是暗物質(zhì)”。目前，世界上有很多科學(xué)團(tuán)隊(duì)在試圖找到它。主要有三種方法：

　　第一種是利用粒子對(duì)撞設(shè)備，看能否在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生暗物質(zhì)，這方面的代表是歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。

　　第二種是在很深的地下挖個(gè)大坑，在坑底放上精密儀器來(lái)探測(cè)暗物質(zhì)。到地下去的目的是為了屏蔽空氣中宇宙射線(xiàn)的影響。位于中國(guó)四川南部地底深處的錦屏地下實(shí)驗(yàn)室就是全球最深的暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)室，已于2010年投入使用。

　　第三種是在太空進(jìn)行間接探測(cè)，比如多國(guó)合作的阿爾法磁譜儀項(xiàng)目，“阿爾法磁譜儀2”自2011年被送至國(guó)際空間站后已分析了410億個(gè)初級(jí)宇宙射線(xiàn)事件，結(jié)果顯示暗物質(zhì)可能存在。中國(guó)2015年12月17日發(fā)射的暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”，也是在太空展開(kāi)的探測(cè)行為。

　　為什么可以通過(guò)太空間接探測(cè)暗物質(zhì)呢？原理是這樣的：

　　根據(jù)人們已知的物理規(guī)律，來(lái)自宇宙空間的粒子能譜（能譜指的是粒子數(shù)目隨能量的變化情況）有其特定的分布，一般是隨著能量升高其數(shù)目逐漸下降。如果能譜出現(xiàn)異常，便意味著可能有新的物理原因。根據(jù)目前理論物理學(xué)家的推測(cè)，如果暗物質(zhì)粒子相互碰撞并湮滅，將可能產(chǎn)生高能電子。那么到空間去精確地探測(cè)高能電子能譜，就有可能發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在的蛛絲馬跡。“悟空”的核心使命就是在宇宙電子和伽馬射線(xiàn)輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并進(jìn)行天體物理研究。

　　在中國(guó)科學(xué)院11月27日召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)”首席科學(xué)家常進(jìn)對(duì)外宣布：“悟空”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線(xiàn)，其中包含約150萬(wàn)25GeV以上的電子宇宙射線(xiàn)。基于這些數(shù)據(jù)科研人員成功獲取了目前國(guó)際上最精確的電子宇宙射線(xiàn)探測(cè)結(jié)果。該成果于2017年11月30日(北京時(shí)間)在Nature雜志在線(xiàn)發(fā)表。