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AMS把参与实验的人分成A组和a组,各自独立地进行数据处理，然后再进行对照，以确保数据处理无误。2013年2月下旬，AMS实验组宣布他们将在不久之后发表与暗物质有关的实验结果，这引起了人们的关注。4月3日，丁肇中教授在CERN报告了他们的实验结果，这一结果也同时发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。

AMS-02以前所未有的精度进行了宇宙线正电子观测，在前18个月的太空观测中，AMS-02实验组测到了250亿个宇宙线事例，并确认了其中包含680万个电子、正电子的事例，由此证实了之前PAMELA和费米等实验所发现的正电子比例相对于宇宙线理论预言的超出。由于高能量的事例比较稀少，PAMELA和费米实验在高能区数据较少，而由于AMS实验数据较多，他们可以获得更高能量的正电子谱。AMS-02的实验误差比以前的实验都小得多，但它证实了以前实验所发现的总的趋势：正电子的比例在较低能量时（<10GeV）本来在逐渐降低，但在较高能量时这一比例开始上升,这一趋势一直持续到现在数据的能量上限350GeV以上^※3。他们也探测到了一些更高能量的事例，但这些事例比较少，出于谨慎，目前还没有公布350GeV以上的结果。这些“超出”的正电子有可能是暗物质湮灭产生的。

2013年4月AMS-02发布的正电子在宇宙线中的比例，包括AMS观测与其他实验的数据对比，图中不同颜色的数据点代表不同的实验结果。根据宇宙线粒子能谱的幂律分布，随着粒子能量的增加，其比例应该不断下降，如图中虚线所示。但实验发现在能量大于10GeV时，正电子的比例开始上升，这些“超出”的正电子有可能是暗物质湮灭产生的。图中数据点上下的线段表示实验的误差范围，AMS-02的实验误差最小。

AMS-02的另一个实验结果是测量了这些正电子射来的方向。带电粒子在磁场中是旋转着飞行的，因此我们看到的宇宙线粒子的入射方向并不指向它的源。尽管如此，如果这些正电子来自极少数近处的源（如脉冲星）的话，在这些方向上，宇宙线的流量还是会略微高一些。AMS-02测量了来自不同方向的正电子比例，结果在各能量段都得到了各向同性的结果，这一结果不支持正电子超出来自近邻源（比如少数脉冲星）的解释，不过也还没有完全排除这种可能。

总之，从AMS-02这次公布的数据看，正电子比例随能量升高的现象确确实实是存在的，这些超出的正电子可能不是宇宙线次级作用产生的，而有可能来自暗物质。但另一方面，这一证据仍然是间接的，而且如前所述，用暗物质解释它还存在着“需要的湮灭截面过大”的问题，也并非那么简单。

那么，有没有什么办法能够确认正电子确实来自暗物质呢？前面说过，由于暗物质本身有一定的质量，因此它的湮灭产生的正电子能量有一个峰，峰值比较接近暗物质质量，而且这个峰会比较尖锐。反之，如果是其他原因产生了正电子超出，那么可能就没有峰，而只有比较平缓的斜坡或鼓包。因此，如果我们能在正电子比例中探测到这个能量上的峰，就比较有把握了。ATIC实验给出了在800GeV附近的峰，但费米实验没有观测到峰，而只观测到比较平缓的谱。AMS的实验精度和可靠性高得多，但目前还没有给出这一能量段的结果，不过在稍低的能量，谱的形状比较接近费米实验的结果（图中的绿色三角形），而数值还更低，这与ATIC的结果似乎不太一致，对暗物质湮灭理论的支持也不太强。随着运行时间增长，观测到更多事例后，也许可以给出对更高能量处的正电子比例的测量结果。

我国南京紫金山天文台也计划发射一颗暗物质探测卫星，进行暗物质间接探测实验。该卫星具有较高的能量分辨率，希望能找到正负电子能谱中的峰。

暗物质和暗能量，是21世纪初物理学天空上的“两朵乌云”。20世纪初的“两朵乌云”(以太漂移问题和黑体辐射问题）曾导致了相对论与量子力学的发现，那么暗物质和暗能量又预示着什么样的突破呢？我们期待着解开秘密的那一天。

（本文发表于《科学世界》2013年第5期）