清华大学“新世界·新视野”天文公众系列讲座第二十三讲《暗物质和第一缕曙光》举行

 

清华大学“新世界·新视野”天文公众系列讲座第二十三讲《暗物质和第一缕曙光》于2018年9月28日晚在明理楼报告厅举行。本次讲座主讲人是来自以色列特拉维夫大学的Rennan Barkana教授。讲座吸引了200多名现场听众,并有超过6000位听众通过腾讯新闻客户端收看了网络直播。

 

Rennan Barkana教授做报告

 

报告现场

 

主讲人首先回顾了前人用光谱测量天体的元素组成的历史,同时通过展示遥远星系旋转速度的观测值与理论值的显著差异解释了为什么会有暗物质的概念。他将一般物质比作蛋糕上的糖花,根据理论计算,宇宙的组成中暗物质的比重比一般物质大得多。他幽默地解释了我们如何能够通过微波信号看到早期宇宙事件的“直播”,然后将话题转向第一代恒星。他先提到大爆炸时形成的氢原子一般只会由于核外电子自旋转变发出21cm波长的无线电波。第一代恒星和我们一般看到的恒星很不一样,它们的出现使部分这些氢原子开始吸收来自它们的紫外光,开启了宇宙的再电离时代。理解宇宙再电离的历史成了国内外许多实验角逐的前沿科学目标,其中之一EDGES实验的数据显示氢原子对来自微波背景辐射的光子有超乎理论预言的吸收信号。Barkana教授回忆了实验者找到他寻求理论解释的场景。他然后着重介绍了他提出的用来解释这个观测的理论猜想:将这些氢原子冷却下来的可能是更冷的暗物质粒子,并且由此得出这些暗物质粒子可能是轻粒子,部分可能还带有非常微小的电荷。在讲座接近尾声的时候,Barkana教授提到,暗物质的问题到现在为止仍然是一个开放的领域,需要等待更多的实验结果来确定一些结论。最后,Barkana教授回答了在场同学提出的问题,并就相关问题和听众展开了深入交流。