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“悟空”号效率是“同行”至少10倍 将延期服役2年

发布时间:2019-03-14 12:05:25 观看次数:

  在相同时间内,它积累的TeV(1TeV=1万亿电子伏特)以上的观测数据相当于国际空间站上的日本量能器电子望远镜和阿尔法磁谱仪实验的5倍以上,意味着完成了其他“同行”至少10年的工作量。基于这些数据,科研人员成功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”卫星就是采用第三种方式。物理学家们认为,暗物质粒子碰撞后会产生高能粒子,如伽马射线、正负电子、正反质子、中微子等。暗物质卫星就是精确探测这些粒子,通过其能谱、空间分布来寻找暗物质粒子存在的证据。

  看不见摸不着却与我们息息相关

  (本报记者 张 晔)

  “年富力强”并将继续在太空服役

  “悟空”设计寿命为3年,目前已经到期,但它看起来依旧“年富力强”。“经过评估,我们认为‘悟空’还可以继续在太空服役,现在已经被批准延长2年工作时间。”袁强说道。

  “悟空”号卫星: 拨开暗物质的“乌云”

  20世纪30年代,科学家发现,宇宙中可见物质远远不足以把星系连成一片,构成星系团,如果不是存在一种神秘而不可见的物质,星系团早就分崩离析。科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。

  到了20世纪70年代,多种天文观测结果都暗示着暗物质的存在。但直到现在还没有确切的暗物质信号被探测到。

  2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出了重要一步。

  以《西游记》中的美猴王名字命名的卫星“悟空”,没有携带金箍棒,却带了300多根“水晶棒”。

  宇宙的结构也与暗物质有关。它是促使宇宙中的普通物质在自身引力下形成特定结构的重要推手。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子,随后可见物质才聚集在一些由暗物质建立起来的引力“核”上,并最终形成了星系。

  宇宙中95%以上是暗物质和暗能量,其中暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用,它无法用任何光学或电磁波观测设备直接“看”到。暗物质运行速度很快。科学家测算,暗物质粒子的运动速度为每秒220千米,是56式半自动步枪子弹出膛速度的300倍。

  这些结构只有在观测精度达到最好的情况下才能被看到,幸运的是,“悟空”做到了!电子能谱在0.9万亿电子伏特处的拐折具有重要的天体物理意义,它反映出宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力,并且可以对部分暗物质理论模型给出很强的约束。1.4万亿电子伏特处的异常波动则显得更引人关注。不过,根据现有数据量和理论模型,还无法断定这一现象是否就是暗物质踪迹。

  暗物质对生命来说更是至关重要。假如没有暗物质的引力作用,我们所在的银河系将很可能无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中形成。

  袁强告诉记者,探测暗物质的方式主要分为三类:一是对撞机探测,主要有欧洲核子中心的大型强子对撞机;二是在地下进行的直接探测,我国在四川锦屏山地下实验室中正在开展相关实验;三是间接探测,主要在空间进行。

  中科院紫金山天文台研究员袁强介绍说,目前国际上最着名的三个暗物质探测器分别是美国费米卫星、阿尔法磁谱仪AMS-02和我国的“悟空”。三者各有特色,AMS-02可以区分正反物质,费米的探测器面积大,而我们的探测器分辨率最高。

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