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暗物质的数量被认为是普通物质的五倍之多--那么为什么我们根本找不到这种物质呢？ 一项新的研究提出可以尝试利用包含一块悬浮石墨和激光的卫星，从太空中寻找暗物质。
暗物质是一种看不见的物质，理论认为它就在我们周围。 从根本上说，根据我们所能看到的物质数量，天文观测结果是没有意义的，这促使天体物理学家建立了一些模型，其中包括大量我们无法看到的额外物质。 这种奇怪的东西只能通过引力影响与常规物质和光发生相互作用。
几十年来，科学家们一直在进行实验，试图找到暗物质，但迄今为止还没有明确探测到任何信号。 南安普顿大学的物理学家们开发出了一种新设备，可以用一种独特的方式来寻找这种神秘物质。
该实验将独立安装在一颗小型卫星上，即所谓的立方体卫星（CubeSat），尺寸仅为 10 x 10 x 7 厘米（3.9 x 3.9 x 2.8 英寸），重 1.5 千克（3.3 磅）。 卫星内部有一小块石墨，重约 1 克（0.04 盎司），利用磁力陷阱将其悬浮起来。 激光束射向对面的光子探测器，漂浮的石墨阻挡了光线。
这样做的目的是，当暗物质波冲刷卫星时，其引力影响会使悬浮的石墨晃动。 这将导致不同数量的光线反弹到探测器上，使研究小组能够确定暗物质的存在和特征。
南安普顿大学物理学家蒂姆-福克斯（Tim Fuchs）告诉《新地图集》："因此，当卫星围绕地球运行，并因此穿过银河系中预测存在的暗物质光环时，我们的陷阱--瞄准三个不同的方向--将接收到不同数量的暗物质通量。太阳和地球穿过银河系的轨道使我们相对于暗物质光环有一定的速度。 你可以把这看成是'暗物质风'，像风帆一样推动着我们的石墨，沿着轨道周期性地变化。"
暗物质有许多不同的形式，它们具有不同的特征，包括质量、对电磁力等力的反应，以及与普通物质甚至其他暗物质粒子的相互作用强度。 几十年来，人们根据理论上的特性进行了不同的实验，以寻找特定类型的暗物质。
一种搜索方法假设暗物质很少与常规物质发生相互作用。 像LUX和XENON1T这样的实验就是为了在一个巨大的液态氙罐中找到这些候选粒子，它们被称为弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。 液态氙被放置在一个低温箱中，浸没在埋在山下的水箱中，从而隔绝了任何外界干扰。 在极少数情况下，当一个 WIMP 撞上一个氙原子时，它会发出一道闪光，水箱周围的敏感探测器可以捕捉到这道闪光。
然而，这些实验多年来仍未探测到任何东西。 不过，这也许是因为暗物质与常规物质的相互作用实际上比我们认为的要频繁得多。 寻找这种暗物质可能更适合天基实验，因为在那里，暗物质撞上的东西更少。
福克斯告诉我们："如果暗物质粒子的密度足够大、[相互作用率]足够高，那么它们就会被大气层或任何其他类型的高空负担（即屏蔽其他信号的山脉，如意大利阿尔卑斯山的液态氙实验）所屏蔽，从而无法被地球探测到。当然，这个卫星实验也完全有可能探测不到暗物质，但是有更多的团队在更多的地方寻找，我们就更有可能找到这种难以捉摸的物质。"
这颗卫星预计将于明年初发射进入轨道，在那里进行为期两年的实验。
该团队在下面的视频中介绍了该项目。
零重力环境下的暗物质探测 | 南安普敦大学
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