中国遥感卫星地面站成功接收暗物质粒子探测卫星数据


 发布时间:2020-12-04 22:59:09

驱散“乌云”,“悟空”的使命暗物质和暗能量,被科学家们称为“笼罩在21世纪物理学上的两朵乌云”。然而为什么有暗物质,什么形态,何种规律,人类仍然知之甚少。毫无疑问,科学家寻找暗物质的征程绝不平坦,甚至不排除无功而返的可能性。12月9日,由诺贝尔奖获奖者丁肇中领导的阿尔法磁谱仪(A

谈及BGO晶体在卫星“悟空”中的作用,陈俊锋也打了一个巧妙的比喻,“我们大家知道我们这次暗物质探测卫星的名字叫‘悟空’,我们都知道悟空有火眼金睛,如果把BGO量能器比作卫星‘悟空’探测暗物质的‘火眼金睛’,那么600mm长的BGO晶体则是‘悟空’探测暗物质的‘视网膜’”, 陈俊锋说,晶体起到的就是间接探测暗物质的作用,从而使我们能够抓到暗物质的踪影。据悉,暗物质粒子探测卫星“悟空”是国际上已知观测能段范围最宽和能量分辨率最优的空间探测器,也是中国历史上首颗大型空间探测装置,其最核心的载荷是由14层,每层22根,共计308根尺寸为25×25×600mm3的BGO晶体和光电倍增管构成的BGO量能器,每根600mm长BGO晶体的两端各耦合1只光电倍增管形成1个探测单元,308个探测单元以相邻两层、正交排列方式形成辐射长度达32X0的立体探测矩阵。

这是“熊猫计划”继2016年7月发布580公斤级探测仪的首个探测结果后,第二次发布国际最灵敏暗物质探测结果。在过去的一年里,通过对该探测仪进一步降低噪音和长时间的运行,使对暗物质和普通物质相互作用的探测灵敏度提高了4倍多。暗物质是宇宙中不参与“电磁”和“强”相互作用的全新未知物质,是普通物质的五倍多。揭开暗物质微观粒子本质是21世纪物理与天文学最重要的科学目标之一。上海交通大学主导的“熊猫计划”使用液氙作为探测仪靶材料,在2014年完成120公斤级“熊猫一期”探测仪的基础上,自主研制了580公斤的“二期”探测仪。

然而,寻找“异常”与“可能”绝非易事。两年多来,“悟空”探测了35亿多个高能宇宙射线,从中仅搜寻出100多个异常电子,难度不亚于大海捞针。“就好比在有上千万人口的城市里找到特定的一个人,既要快,又要准。”常进说。目前国际上知名的相关研究项目有美国费米卫星,日本量能器型电子望远镜,以及著名物理学家丁肇中主持的阿尔法磁谱仪等。“天上的辐射背景太复杂,需要进行区分。”“悟空”科学应用系统副总师范一中说,与国际同类探测设备相比,“悟空”显著提高了电子能量观测的上限,得到的电子样本“纯净”程度也最高,尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程中产生的一些非常尖锐的信号。

2015年12月24日,我国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”在升空后第7天,成功获取首批科学数据并下传至中科院国家空间科学中心空间科学任务大厅。图为工作人员介绍获得的科学数据。新华社记者 金立旺摄记者从中科院获悉,我国空间科学系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”圆满完成3个月的在轨测试任务,17日顺利交付用户单位。目前“悟空”已完成了2/3天区的扫描,数据分析正在紧张进行中,预计年底将公布首批科学成果。

该卫星首席科学家常进介绍,卫星体积为1.5米×1.5米×1.2米,整星质量1.85吨,从顶部到底部主要由塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器和中子探测器构成,“四种探测器一层层组装,像是一个倒立的四层蛋糕”。为提升该卫星的关注度,科学家们通过网络公开征名,共收到有效名称方案32517个。在数据统计的基础上经过专家评委投票,由中国科学院批准,正式命名为“悟空”。来自宁波市天文爱好者协会的林磊是“悟空”提名者之一,他解释“既借助孙悟空的‘火眼金睛’形容探测器识别暗物质,也因‘悟空’与‘嫦娥’、‘天宫’一样均是明显的中国符号”。

实验室里这只“石猴子”看似毫不起眼,但上天以后,美猴王“悟空”却施展出了惊人的本领。能干的“悟空”在发射后的近600天里,一共捕捉到了28亿个高能粒子。而这28亿个高能粒子中,最有价值的、能够帮助团队破译暗物质密码的,只有其中的500个。这就相当于要从整个地球的人口中,挑选出来特殊的1000人。“悟空”号科研团队成员 李翔:里面张三李四王二麻子什么人都有,然后你要把这么多人给区分开来谁是谁你一眼望过去,所有人都叠在一起,你根本分不开。

科学应用系统总设计师伍健用“盲人摸象”来形容分析过程。“悟空”每天传送回500万个粒子信息,粒子包括原子、电子、中子等。原子由原子核和绕核运动的电子组成,电子与正电子会因碰撞而湮灭,在这过程中产生光子。500万当中,电子只有不到千分之一,而光子只有十万到百万分之一。此外,“悟空”探测器共有7万多路电子学信号通道,采集到的数据必须得标定和重建,就如同7万多个盲人在摸象。分析第一步称为标定,就是把二进制电子信号转换成能量,就好比为数万个盲人千差万别的感觉确定一个标准。

添膜 院风 全家

上一篇: 国内进口原材料转出口国外

下一篇: 2019国内半导体原材料



发表评论:
相关推荐
热点话题
网站首页 |网站地图 |免责声明

Copyright © 2012-2020 一意今日网 版权所有 0.13258