暗物质粒子探测卫星的工作原理是什么？

yujuan

暗物质的证据的寻找目前大概四个思路——

天文观测，最早暗物质概念的提出就是因为可见物质的分布无法解释星系的旋转速度分布，06年的ChandraX望远镜对星系碰撞的观察发现的实际质量分布与可见物质分布的偏离也给了一个比较强的暗物质存在证据；但此类寻找太过间接，无法彻底排除大尺度引力修改的效应即最终认定暗物质的存在性，也无法对暗物质除引力效应外的性质进行研究。湮灭产物的寻找，这类卫星实验很多，如FermiLAT、Pamela、AMS还有这个新闻里面我国这个即将升空的DAMPE，方法是对宇宙线进行测量并寻找其中反常的分布——比如光子数的超出形成一峰，或者异常的正反粒子比例；这个仍然是间接寻找，而对发现的反常现象往往有多种可能的解释，比如脉冲星也可以解释AMS02实验。对撞机寻找，暗物质在对撞机上表现为丢失的横动量，因为它与探测器的相互作用非常弱甚至可能没有，扣除中微子背景后如果仍然有明显的丢失横动量，就很可能是暗物质侯选者；这里比较容易混淆的是一些与探测器作用很弱且寿命较长足以穿出探测器的粒子，它们的寿命虽然足以穿出探测器但可能仍然不足以保持今天的残留密度。直接捕获暗物质粒子，这类实验往往要在地下很深处以屏蔽宇宙线背景，这类实验世界上也有许多比如LUX、DAMA、CDMS还有PandaX等等，原理可以是利用暗物质粒子与探测器直接散射的热效应或闪烁，当然这里必须假设暗物质粒子能够与重子物质发生散射，如果暗物质粒子存在但完全与重子物质脱耦，类似实验就无能为力。

这其中前两类属于间接寻找，而后两类是直接寻找。

这个新闻里的暗物质粒子探测（DAMPE）卫星我觉得名字取得不太恰当，有点高调了，从原理上它属于上一段所说的第二类，寻找暗物质的湮灭产物的证据，从而间接给出关于暗物质的证据。卫星实验也只能用这个原理进行，因为太空中不可能屏蔽宇宙线背景，所以把宇宙线作为研究对象也是顺势而为。严格的暗物质粒子探测应该指上面的第四种，不过既然这个卫星发射的目标是寻找暗物质，取这么个名字也不能说是错的。

yPfiXGyC

就是探测WIMP湮灭或衰变后的末态粒子。
假如是Majorana粒子，一般湮灭后的产物，particle和antiparticle是同等数量的。且高能天文背景（超新星，脉冲星，microquasar等）的辐射在反粒子段较少。所以对于antiparticle的探测尤其是在能谱上发现一个非常剧烈的下滑将是WIMP发现的一个信号。
针对紫台这个具体的卫星DAMPE，似乎只能探测电子和光子，优势在于能量比Fermi更高达到10TeV且分辨率和角分辨率也更高。不过由于不能探测反粒子，谨慎看好……很有可能物理目标像高能天文转移。

renew

暗物质有很多候选者，WIMP，超对称粒子，中微子等等。
很多人赞同是WIMP，因为我们想观测到暗物质粒子，它必须和我们的普通物质相互作用吧，引力有了，强核力byebye，电磁的话人家暗物质要是和光子有过耦合，咱不就早看到它们了。于是只剩下弱力。

和普通物质相互作用，探测产生的粒子。这么探测可以给出暗物质粒子的一些质量约束。至于相互作用的细节我也不清楚啦

yangjia

haixian02

探测器标定

其他回答很详细，我就补充个图就好了。