“悟空”上天530天 暗物质卫星获最精确高能电子宇宙线能谱

核心提示: “悟空”卫星在轨运行的530天,一直在围绕地球旋转,卫星上的科学探测器面朝太空,接受着来自宇宙四面八方的高能电子和伽马射线。“‘悟空’卫星的电子宇宙射线的能量测量范围比起国外的空间探测设备有显著提高,开辟了宇宙观测新窗口!”

“跟孙悟空一样,我也会取回真经的。”2015年12月,“悟空”一飞冲天,“暗物质粒子探测卫星”在微博上承诺为人类“取回真经”。如今,两年过去,“悟空”信守承诺,带回世界上最精确的高能电子宇宙线能谱,为人类拓展了观察宇宙的窗口,为暗物质的探测带来更多数据支持。

“悟空”可识暗物质

暗物质被认为是21世纪笼罩在物理学天空中的最大“乌云”,“宇宙中有许多看不见的物质,就被暂时称为暗物质。”中国科学院院长白春礼说,当天文学家发现我们的太阳系围绕银河系中心旋转的速度太快时,不得不设想,在银河系中除了可见物质之外,是否存在其他看不见的物质,他们合在一起的引力拉着太阳,使其不至于由于速度过高而飞离银河系的中心。

暗物质卫星工程首席科学家常进介绍,天文观测表明,宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质要多5倍,但暗物质不发光,不带电荷,也不和磁场发生相互作用,很难发现,因此,我国派出了“悟空”。

2015年12月17日,“悟空”卫星发射成功,它是我国的首颗天文卫星。据介绍,悟空的名字中,“悟”是领悟的意思,“悟空”表示领悟、探索太空之意。此外,悟空的火眼金睛,同样类比暗物质粒子探测卫星的探测器,可以在茫茫太空中,识别暗物质的踪影。

“暗物质粒子探测卫星‘悟空’的核心使命就是在宇宙线和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据。”常进解释说,由于暗物质如“幽灵”一般看不见、摸不着,因此“悟空”主要通过探测暗物质粒子湮灭后产生的看得见的普通粒子来分辨。

常进介绍,“悟空”卫星由4个科学探测有效载荷组成,分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器和中子探测器,共同构成一个高能粒子探测器望远镜,“如果把悟空卫星的探测器类比为人的眼睛,那么悟空的探测范围就相当于,你看到一个两米高的篮球运动员站在面前,既可以看到他的整体,也可以他看到身上的血小板细胞。”

“悟空”发现了什么?

“悟空”卫星在轨运行的530天,一直在围绕地球旋转,卫星上的科学探测器面朝太空,接受着来自宇宙四面八方的高能电子和伽马射线。

常进介绍,530天里,“悟空”共采集了约28亿高能宇宙射线,科研人员从中选取了150万个高能电子,获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。“‘悟空’卫星的电子宇宙射线的能量测量范围比起国外的空间探测设备有显著提高,开辟了宇宙观测新窗口!”常进介绍说,悟空可以观测数万亿电子伏特能级以上的波段,这在世界上是第一次,为我们打开了宇宙观测的一扇新的窗口,“比如说,你的普通生活照和在医院拍摄的X光片,这些都是你,但却是从不同的方面反映的你,悟空号与其他空间探测设备的区别也在于此。”

本次发布中的最大惊喜,就是“悟空”卫星首次测量到了电子能谱在1.4TeV处的尖锐结构。

“暗物质是一个很难的课题,本次发现意味着我们已经迈出了很重要的一步,制作出了世界上最精确的高能电子能谱,但还没有百分百确证找到暗物质粒子。”常进表示,未来“悟空”将继续在太空寻找更多证据,用更精确的测量来进一步探索暗物质。

北京晨报记者 杨亦静

     责任编辑:gemini
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