厉害了,中国科技!“悟空”还能带来多少惊奇

来源:人民日报作者:吴月辉责任编辑:袁帆
2017-12-01 05:46

探到啥

发现能谱精细结构,将是天体物理的开创性发现

“悟空”卫星于2015年12月17日发射成功,是中国的首颗天文卫星。其在轨运行530天间,平均每秒记录60个高能粒子,平均每天记录500多万个高能粒子。“悟空”卫星采用了中国科学院紫金山天文台研究人员自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法,实现了对高能(5GeV—10TeV)电子、伽马射线的“经济适用型”观测。

常进说:“1GeV=10亿电子伏特,而1TeV=1万亿电子伏特;人类眼睛最敏感的可见光的能量约为2电子伏特。‘悟空’卫星对电子宇宙射线的能量测量范围比起国外同类空间探测设备(阿尔法磁谱仪AMS—02, Fermi—LAT)有显著提高。”

常进进一步解释:“‘悟空’卫星在‘高能电子、伽马射线的能量测量准确度’以及‘区分不同种类粒子的本领’这两项关键技术指标方面世界领先,尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程产生的一些非常尖锐的能谱(能谱指的是电子数目随能量的变化情况)信号。而且,‘悟空’卫星测量到的TeV电子的‘纯净’程度也最高(也就是其中混入的质子数量最少),能谱的准确性高。”因为“悟空”卫星上述的优秀性能,从而获得了关于电子宇宙射线观测的最好结果。

专家表示,此次“悟空”卫星还有更惊喜的发现。

常进说:“‘悟空’卫星首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1TeV处的拐折,也就是高能电子数量突然下降,在能谱分布上形成了一个尖锐的凸起。该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力,其精确的下降行为对于判定部分(能量低于1TeV)电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。”此外,“悟空”卫星的数据初步显示在~1.4TeV处存在能谱精细结构,即高能电子数量忽然上升又下降的尖锐变化。

“目前‘悟空’卫星运行状态良好,正持续收集数据,一旦该精细结构得以确证,将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。”常进说。

中科院院士吴岳良表示,“‘悟空’新发现的能谱精细结构超出了科学家的常规理解,可能是暗物质粒子存在的新证据”。

对此,自然科研中国区科学总监印格致博士表示,“悟空”此次的成果展示了中国技术实力发展的一个里程碑,“这次研究中实现的测量所需的精湛技术是无与伦比的,未来可能会帮助中国解决其他我们现在还想不到的技术挑战。”

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