“悟空”衛(wèi)星在暗物質探測方面取得突破
更新時間：2017-11-30 10:13:24 來源：人民網
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人民網北京11月30日電（趙竹青）我國首顆暗物質科學衛(wèi)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探測結果。該結果或有助于增進科學家對主宰宇宙的暗物質的理解。相關論文今日凌晨在著名學術期刊《自然》雜志在線發(fā)表。
最精確的觀測 或取得開創(chuàng)性發(fā)現
據科研人員介紹，“悟空”衛(wèi)星在軌運行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線，包括150萬高能電子。基于這些數據，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探測結果。
相比國外的空間探測設備，如美國費米衛(wèi)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提高，更是首次直接測量到了電子宇宙射線能譜在1 TeV（能量單位）附近的拐折。
暗物質衛(wèi)星首席科學家常進表示，“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是否來自于暗物質起著關鍵性作用�！�
此次最引人矚目的發(fā)現是，能譜的高能段出現了一組“異�！睌祿鼓茏V曲線在這里變得尖銳。參與了“悟空”號結果分析的中國科學院紫金山天文臺研究員范一中告訴記者，“這預示著此處存在能譜精細結構。分析顯示，這一結構產生的原因最有可能是暗物質。不過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域的開創(chuàng)性發(fā)現。”范一中表示，目前“悟空”正以良好的狀態(tài)持續(xù)工作，收集來自深空的更多數據。
火眼金睛為“看清”暗物質而來
探索暗物質的物理本質，是目前國際上粒子物理和天體物理領域的最重大問題之一。
暗物質是標準粒子物理模型無法解釋的物質。天文觀測表明，宇宙中的暗物質比人類目前熟悉的普通物質要多5倍。但是暗物質不發(fā)光、相互作用弱，因而很難直接研究。
為此，科學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進行“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”瞄準這個方向，用中國科學家特有的設計方案和中國工程師獨特的探測器制造技術，實現了國際上最精確和最高效的探測。經過一年多的數據積累，終于有了重大發(fā)現。
“中國科學院、中國科學家長期以來在基礎科學前沿的投入和付出終于有了突破�！卑状憾Y表示，暗物質粒子探測衛(wèi)星的科學思想和探測技術來自于中科院紫金山天文臺常進研究員，他20年來始終關注天體高能粒子的能譜，并探索用最簡潔和高效的辦法直接獲取能譜數據。
中國人正走向科學發(fā)現的舞臺中央
“也許在人類科學發(fā)展的歷史上，大家會記住今天。因為中國科學家已經從自然科學前沿重大發(fā)現和理論的學習者、繼承者、圍觀者，逐漸走到了舞臺中央�！敝袊茖W院院長白春禮說。
自然科研中國區(qū)科學總監(jiān)印格致博士說，“解答宇宙中最艱深的問題不僅使我們成為偉大的詩人，也會對我們的宇宙產生直接和積極的影響�！�
他在評價此次成果時表示，“該成果展示了中國技術實力發(fā)展的一個里程碑。這次研究中實現的測量所需的精湛技術是無與倫比的，未來可能會幫助中國解決其他我們現在還想不到的技術挑戰(zhàn)�！�
作為“大師兄”，“悟空”衛(wèi)星是中國的首顆天文衛(wèi)星，也是中國科學院空間科學戰(zhàn)略先導專項的首發(fā)星�！笆濉逼陂g，中科院空間科學先導專項部署了暗物質衛(wèi)星、量子衛(wèi)星、“實踐十號”和硬X射線衛(wèi)星等4個衛(wèi)星工程，目前已取得一批重大科學發(fā)現和實驗驗證成果。
“未來，中國科學院對基礎科學前沿還將繼續(xù)給予特別的關注，支持和組織中國科學家向重大科學前沿問題提出挑戰(zhàn)�！卑状憾Y透露，中科院將重點瞄準引力波探測、宇宙起源和暗物質等前沿課題，繼續(xù)布局、研制和發(fā)射新的空間科學衛(wèi)星。
圖：“悟空”衛(wèi)星工作530天得到的高精度宇宙射線電子能譜（紅色數據點），以及和美國費米衛(wèi)星測量結果（藍點）、丁肇中先生領導的阿爾法磁譜儀的測量結果（綠點）的比較。
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人民網北京11月30日電（趙竹青）我國首顆暗物質科學衛(wèi)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探測結果。該結果或有助于增進科學家對主宰宇宙的暗物質的理解。相關論文今日凌晨在著名學術期刊《自然》雜志在線發(fā)表。
最精確的觀測 或取得開創(chuàng)性發(fā)現
據科研人員介紹，“悟空”衛(wèi)星在軌運行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線，包括150萬高能電子。基于這些數據，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探測結果。
相比國外的空間探測設備，如美國費米衛(wèi)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提高，更是首次直接測量到了電子宇宙射線能譜在1 TeV（能量單位）附近的拐折。
暗物質衛(wèi)星首席科學家常進表示，“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是否來自于暗物質起著關鍵性作用�！�
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�，使能譜曲線在這里變得尖銳。參與了“悟空”號結果分析的中國科學院紫金山天文臺研究員范一中告訴記者，“這預示著此處存在能譜精細結構。分析顯示，這一結構產生的原因最有可能是暗物質。不過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域的開創(chuàng)性發(fā)現�！狈兑恢斜硎荆壳啊拔蚩铡闭粤己玫臓顟B(tài)持續(xù)工作，收集來自深空的更多數據。
火眼金睛為“看清”暗物質而來
探索暗物質的物理本質，是目前國際上粒子物理和天體物理領域的最重大問題之一。
暗物質是標準粒子物理模型無法解釋的物質。天文觀測表明，宇宙中的暗物質比人類目前熟悉的普通物質要多5倍。但是暗物質不發(fā)光、相互作用弱，因而很難直接研究。
為此，科學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進行“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”瞄準這個方向，用中國科學家特有的設計方案和中國工程師獨特的探測器制造技術，實現了國際上最精確和最高效的探測。經過一年多的數據積累，終于有了重大發(fā)現。
“中國科學院、中國科學家長期以來在基礎科學前沿的投入和付出終于有了突破。”白春禮表示，暗物質粒子探測衛(wèi)星的科學思想和探測技術來自于中科院紫金山天文臺常進研究員，他20年來始終關注天體高能粒子的能譜，并探索用最簡潔和高效的辦法直接獲取能譜數據。
中國人正走向科學發(fā)現的舞臺中央
“也許在人類科學發(fā)展的歷史上，大家會記住今天。因為中國科學家已經從自然科學前沿重大發(fā)現和理論的學習者、繼承者、圍觀者，逐漸走到了舞臺中央�！敝袊茖W院院長白春禮說。
自然科研中國區(qū)科學總監(jiān)印格致博士說，“解答宇宙中最艱深的問題不僅使我們成為偉大的詩人，也會對我們的宇宙產生直接和積極的影響�！�
他在評價此次成果時表示，“該成果展示了中國技術實力發(fā)展的一個里程碑。這次研究中實現的測量所需的精湛技術是無與倫比的，未來可能會幫助中國解決其他我們現在還想不到的技術挑戰(zhàn)�！�
作為“大師兄”，“悟空”衛(wèi)星是中國的首顆天文衛(wèi)星，也是中國科學院空間科學戰(zhàn)略先導專項的首發(fā)星。“十二五”期間，中科院空間科學先導專項部署了暗物質衛(wèi)星、量子衛(wèi)星、“實踐十號”和硬X射線衛(wèi)星等4個衛(wèi)星工程，目前已取得一批重大科學發(fā)現和實驗驗證成果。
“未來，中國科學院對基礎科學前沿還將繼續(xù)給予特別的關注，支持和組織中國科學家向重大科學前沿問題提出挑戰(zhàn)�！卑状憾Y透露，中科院將重點瞄準引力波探測、宇宙起源和暗物質等前沿課題，繼續(xù)布局、研制和發(fā)射新的空間科學衛(wèi)星。
圖：“悟空”衛(wèi)星工作530天得到的高精度宇宙射線電子能譜（紅色數據點），以及和美國費米衛(wèi)星測量結果（藍點）、丁肇中先生領導的阿爾法磁譜儀的測量結果（綠點）的比較。
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