“悟空”衛星在暗物質(zhì)探測方面取得突破
更新時(shí)間：2017-11-30 10:13:24 來(lái)源：人民網(wǎng)
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人民網(wǎng)北京11月30日電（趙竹青）我國首顆暗物質(zhì)科學(xué)衛星——“悟空”號在軌運行近兩年，成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線(xiàn)探測結果。該結果或有助于增進(jìn)科學(xué)家對主宰宇宙的暗物質(zhì)的理解。相關(guān)論文今日凌晨在著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志在線(xiàn)發(fā)表。
最精確的觀(guān)測 或取得開(kāi)創(chuàng )性發(fā)現
據科研人員介紹，“悟空”衛星在軌運行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線(xiàn)，包括150萬(wàn)高能電子�；谶@些數據，科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線(xiàn)探測結果。
相比國外的空間探測設備，如美國費米衛星等，“悟空”不僅在能量測量范圍、能譜的準確性等方面均有顯著(zhù)提高，更是首次直接測量到了電子宇宙射線(xiàn)能譜在1 TeV（能量單位）附近的拐折。
暗物質(zhì)衛星首席科學(xué)家常進(jìn)表示，“該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，對于判定部分電子宇宙射線(xiàn)是否來(lái)自于暗物質(zhì)起著(zhù)關(guān)鍵性作用�！�
此次最引人矚目的發(fā)現是，能譜的高能段出現了一組“異�！睌祿�，使能譜曲線(xiàn)在這里變得尖銳。參與了“悟空”號結果分析的中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員范一中告訴記者，“這預示著(zhù)此處存在能譜精細結構。分析顯示，這一結構產(chǎn)生的原因最有可能是暗物質(zhì)。不過(guò)還需要更多數據加以確定�！�
“一旦該精細結構得以確證，將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng )性發(fā)現�！狈兑恢斜硎�，目前“悟空”正以良好的狀態(tài)持續工作，收集來(lái)自深空的更多數據。
火眼金睛為“看清”暗物質(zhì)而來(lái)
探索暗物質(zhì)的物理本質(zhì)，是目前國際上粒子物理和天體物理領(lǐng)域的最重大問(wèn)題之一。
暗物質(zhì)是標準粒子物理模型無(wú)法解釋的物質(zhì)。天文觀(guān)測表明，宇宙中的暗物質(zhì)比人類(lèi)目前熟悉的普通物質(zhì)要多5倍。但是暗物質(zhì)不發(fā)光、相互作用弱，因而很難直接研究。
為此，科學(xué)家先后采用了加速器、地下直接探測、空間間接探測等方式對暗物質(zhì)進(jìn)行“管中窺豹”。其中空間間接探測就是“悟空”所采用的方法，它需要高能量分辨、高空間分辨、高統計量、低本底的高能粒子望遠鏡。
“悟空號”瞄準這個(gè)方向，用中國科學(xué)家特有的設計方案和中國工程師獨特的探測器制造技術(shù)，實(shí)現了國際上最精確和最高效的探測。經(jīng)過(guò)一年多的數據積累，終于有了重大發(fā)現。
“中國科學(xué)院、中國科學(xué)家長(cháng)期以來(lái)在基礎科學(xué)前沿的投入和付出終于有了突破�！卑状憾Y表示，暗物質(zhì)粒子探測衛星的科學(xué)思想和探測技術(shù)來(lái)自于中科院紫金山天文臺常進(jìn)研究員，他20年來(lái)始終關(guān)注天體高能粒子的能譜，并探索用最簡(jiǎn)潔和高效的辦法直接獲取能譜數據。
中國人正走向科學(xué)發(fā)現的舞臺中央
“也許在人類(lèi)科學(xué)發(fā)展的歷史上，大家會(huì )記住今天。因為中國科學(xué)家已經(jīng)從自然科學(xué)前沿重大發(fā)現和理論的學(xué)習者、繼承者、圍觀(guān)者，逐漸走到了舞臺中央�！敝袊茖W(xué)院院長(cháng)白春禮說(shuō)。
自然科研中國區科學(xué)總監印格致博士說(shuō)，“解答宇宙中最艱深的問(wèn)題不僅使我們成為偉大的詩(shī)人，也會(huì )對我們的宇宙產(chǎn)生直接和積極的影響�！�
他在評價(jià)此次成果時(shí)表示，“該成果展示了中國技術(shù)實(shí)力發(fā)展的一個(gè)里程碑。這次研究中實(shí)現的測量所需的精湛技術(shù)是無(wú)與倫比的，未來(lái)可能會(huì )幫助中國解決其他我們現在還想不到的技術(shù)挑戰�！�
作為“大師兄”，“悟空”衛星是中國的首顆天文衛星，也是中國科學(xué)院空間科學(xué)戰略先導專(zhuān)項的首發(fā)星�！笆濉逼陂g，中科院空間科學(xué)先導專(zhuān)項部署了暗物質(zhì)衛星、量子衛星、“實(shí)踐十號”和硬X射線(xiàn)衛星等4個(gè)衛星工程，目前已取得一批重大科學(xué)發(fā)現和實(shí)驗驗證成果。
“未來(lái)，中國科學(xué)院對基礎科學(xué)前沿還將繼續給予特別的關(guān)注，支持和組織中國科學(xué)家向重大科學(xué)前沿問(wèn)題提出挑戰�！卑状憾Y透露，中科院將重點(diǎn)瞄準引力波探測、宇宙起源和暗物質(zhì)等前沿課題，繼續布局、研制和發(fā)射新的空間科學(xué)衛星。
圖：“悟空”衛星工作530天得到的高精度宇宙射線(xiàn)電子能譜（紅色數據點(diǎn)），以及和美國費米衛星測量結果（藍點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導的阿爾法磁譜儀的測量結果（綠點(diǎn)）的比較。
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人民網(wǎng)北京11月30日電（趙竹青）我國首顆暗物質(zhì)科學(xué)衛星——“悟空”號在軌運行近兩年，成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線(xiàn)探測結果。該結果或有助于增進(jìn)科學(xué)家對主宰宇宙的暗物質(zhì)的理解。相關(guān)論文今日凌晨在著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志在線(xiàn)發(fā)表。
最精確的觀(guān)測 或取得開(kāi)創(chuàng )性發(fā)現
據科研人員介紹，“悟空”衛星在軌運行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線(xiàn)，包括150萬(wàn)高能電子�；谶@些數據，科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線(xiàn)探測結果。
相比國外的空間探測設備，如美國費米衛星等，“悟空”不僅在能量測量范圍、能譜的準確性等方面均有顯著(zhù)提高，更是首次直接測量到了電子宇宙射線(xiàn)能譜在1 TeV（能量單位）附近的拐折。
暗物質(zhì)衛星首席科學(xué)家常進(jìn)表示，“該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，對于判定部分電子宇宙射線(xiàn)是否來(lái)自于暗物質(zhì)起著(zhù)關(guān)鍵性作用�！�
此次最引人矚目的發(fā)現是，能譜的高能段出現了一組“異�！睌祿�，使能譜曲線(xiàn)在這里變得尖銳。參與了“悟空”號結果分析的中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員范一中告訴記者，“這預示著(zhù)此處存在能譜精細結構。分析顯示，這一結構產(chǎn)生的原因最有可能是暗物質(zhì)。不過(guò)還需要更多數據加以確定�！�
“一旦該精細結構得以確證，將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng )性發(fā)現�！狈兑恢斜硎�，目前“悟空”正以良好的狀態(tài)持續工作，收集來(lái)自深空的更多數據。
火眼金睛為“看清”暗物質(zhì)而來(lái)
探索暗物質(zhì)的物理本質(zhì)，是目前國際上粒子物理和天體物理領(lǐng)域的最重大問(wèn)題之一。
暗物質(zhì)是標準粒子物理模型無(wú)法解釋的物質(zhì)。天文觀(guān)測表明，宇宙中的暗物質(zhì)比人類(lèi)目前熟悉的普通物質(zhì)要多5倍。但是暗物質(zhì)不發(fā)光、相互作用弱，因而很難直接研究。
為此，科學(xué)家先后采用了加速器、地下直接探測、空間間接探測等方式對暗物質(zhì)進(jìn)行“管中窺豹”。其中空間間接探測就是“悟空”所采用的方法，它需要高能量分辨、高空間分辨、高統計量、低本底的高能粒子望遠鏡。
“悟空號”瞄準這個(gè)方向，用中國科學(xué)家特有的設計方案和中國工程師獨特的探測器制造技術(shù)，實(shí)現了國際上最精確和最高效的探測。經(jīng)過(guò)一年多的數據積累，終于有了重大發(fā)現。
“中國科學(xué)院、中國科學(xué)家長(cháng)期以來(lái)在基礎科學(xué)前沿的投入和付出終于有了突破�！卑状憾Y表示，暗物質(zhì)粒子探測衛星的科學(xué)思想和探測技術(shù)來(lái)自于中科院紫金山天文臺常進(jìn)研究員，他20年來(lái)始終關(guān)注天體高能粒子的能譜，并探索用最簡(jiǎn)潔和高效的辦法直接獲取能譜數據。
中國人正走向科學(xué)發(fā)現的舞臺中央
“也許在人類(lèi)科學(xué)發(fā)展的歷史上，大家會(huì )記住今天。因為中國科學(xué)家已經(jīng)從自然科學(xué)前沿重大發(fā)現和理論的學(xué)習者、繼承者、圍觀(guān)者，逐漸走到了舞臺中央�！敝袊茖W(xué)院院長(cháng)白春禮說(shuō)。
自然科研中國區科學(xué)總監印格致博士說(shuō)，“解答宇宙中最艱深的問(wèn)題不僅使我們成為偉大的詩(shī)人，也會(huì )對我們的宇宙產(chǎn)生直接和積極的影響�！�
他在評價(jià)此次成果時(shí)表示，“該成果展示了中國技術(shù)實(shí)力發(fā)展的一個(gè)里程碑。這次研究中實(shí)現的測量所需的精湛技術(shù)是無(wú)與倫比的，未來(lái)可能會(huì )幫助中國解決其他我們現在還想不到的技術(shù)挑戰�！�
作為“大師兄”，“悟空”衛星是中國的首顆天文衛星，也是中國科學(xué)院空間科學(xué)戰略先導專(zhuān)項的首發(fā)星�！笆濉逼陂g，中科院空間科學(xué)先導專(zhuān)項部署了暗物質(zhì)衛星、量子衛星、“實(shí)踐十號”和硬X射線(xiàn)衛星等4個(gè)衛星工程，目前已取得一批重大科學(xué)發(fā)現和實(shí)驗驗證成果。
“未來(lái)，中國科學(xué)院對基礎科學(xué)前沿還將繼續給予特別的關(guān)注，支持和組織中國科學(xué)家向重大科學(xué)前沿問(wèn)題提出挑戰�！卑状憾Y透露，中科院將重點(diǎn)瞄準引力波探測、宇宙起源和暗物質(zhì)等前沿課題，繼續布局、研制和發(fā)射新的空間科學(xué)衛星。
圖：“悟空”衛星工作530天得到的高精度宇宙射線(xiàn)電子能譜（紅色數據點(diǎn)），以及和美國費米衛星測量結果（藍點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導的阿爾法磁譜儀的測量結果（綠點(diǎn)）的比較。
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