“悟空”为什么“能”? 首批科学成果的三宗“最”


 发布时间:2020-11-24 16:45:12

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5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。根据目前的主流理论,暗物质很可能是一种超出粒子物理标准模型的“弱相互作用重粒子”,可以通过检测它与普通物质相互作用的信号进行直接探测。

本报南京12月29日电 (记者姚雪青)记者29日从中科院紫金山天文台获悉:暗物质粒子探测卫星“悟空”近两个月内频繁记录到超大质量黑洞CTA 102的伽马射线爆发,光学观测发现CTA 102开始处于新一轮活跃状态。这是暗物质卫星科研团队自卫星于去年发射后首次发布观测成果。据悉,这一观测结果已在《天文学家电报》上发布。紫金山天文台副研究员、暗物质卫星项目团队成员徐遵磊介绍,宇宙中广泛存在着一类称作超大质量黑洞的天体,几乎在每个大星系的中心,都存在至少一个这样的黑洞,包括我们所处的银河系也同样如此。

”中科院院长白春礼说,如果后续研究证实这一发现与暗物质相关,将是一项具有划时代意义的科学成果,即便与暗物质无关,也可能带来对现有科学理论的突破。探问宇宙之谜的火炬,传承到新时代的中国人手中。从“东方红一号”到“悟空”,从茫茫深海到浩渺太空,“中国梦”正承载起更多为全人类探寻未知、解答未知的使命。打开“新窗口”:疑似暗物质踪迹初现?经过两年持续观测,“悟空”在1.4万亿电子伏特(TeV)的超高能谱段,“定位”了一束明显异于常态的电子宇宙射线。

探测器最核心的组成部分是BGO量能器,它既能测量粒子能量,又能区分粒子种类。尽管BGO晶体在核医学、粒子物理、核物理、天体物理和石油测井等辐射探测领域已有广泛应用,不过此前国际上已报道最长的BGO晶体仅为400mm长,因而600mm长的BGO晶体的成功研制及运用也创造了生长BGO晶体长度的世界新纪录。中国科学院上海硅酸盐研究所中试生产一线(BGO研究组)助理研究员陈俊锋说,更长尺寸BGO晶体的生长是对晶体制备科学和技术的全新挑战,许多业内专家甚至认为这是不可能完成的任务,“晶体生长的尺寸越大,其技术难度是按指数增大而非线性增大,比方说,尺寸增加1倍,那难度可能增加4到6倍一个量级,技术难度方面极富挑战性。

记者在采访中了解到,山东大学于2004年3月参加阿尔法磁谱仪项目,由程林任阿尔法磁谱仪热系统总负责人,全面负责阿尔法磁谱仪热系统的研究、设计、制造与实验,阿尔法磁谱仪热系统成为国际空间站上中国制造的重要大型组件。2011年阿尔法磁谱仪搭乘美国奋进号航天飞机升空挺进国际空间站。在阿尔法磁谱仪安放到国际空间站之后的5年中,程林继续带领山东大学热科学团队全面负责热系统运行与监测,承担了96%的工作量,根据太空运行的实际数据,修正和新建了热控制模型,以应对不同的极端条件。“安静工作是一个科学家的基本品质”,程林回顾参加阿尔法磁谱仪项目12年来的经历时说。据悉,阿尔法磁谱仪项目是丁肇中主持的国际大科学工程,是目前唯一被永久安放在国际空间站上的,具有开创型的大型科学实验。阿尔法磁谱仪是一个安装于国际空间站上的粒子物理试验设备,其目的在于探测宇宙中的奇异物质,包括暗物质及反物质。(完)。

当天,PandaX合作组宣布,经过一个多月时间的运行,证实该实验组设计和研制的120公斤级液氙探测器的灵敏度已达到世界先进水平,能够对至今为止所有疑似暗物质探测实验所获得的数据信号进行高精度的验证,但至今的探测尚未发现任何暗物质的事例,这个测量结果和一些其它实验所发现的轻质量暗物质疑似信号不兼容。PandaX是中国开展的首个百公斤级大型暗物质实验,主要目标是检验其他实验发现的轻质量暗物质疑似事例,这个探测规模仅次于世界上最大的、位于美国南达科他州地下矿井中的一个同类实验LUX。

常进说,这三种方法互为补充、互相印证。“如果在太空找到一种暗物质粒子,而它的质量超过现有加速器的能量上限,意味着必须再提高加速器能量”。柳暗花明:打开窗阳光就会照进来从20世纪30年代至今,科学家们通过观测暗物质如何影响普通物质,模拟其引力效应,对其性质有了初步推断,比如电中性、密度小、速度快,测算暗物质粒子每秒运动速度为220千米,应来自于宇宙大爆炸并播下宇宙丝状结构的“种子”,其分布可能不均匀等。“由于人们不了解暗物质,不得已称它们‘暗’。

其实,二者相遇颇为巧合。从中国科大近代物理系毕业后,常进在位于南京市的紫金山天文台研究了二十多年的宇宙高能电子、高能伽马射线。然而,高能粒子并不像名字听起来那样“高能”,因流量太弱唯有高性能探测器才有机会观测它们。20年前,我国在该领域的研究几近荒漠。常进想要走出“沙漠”,似乎只剩下“搭便车”一条路。1997年,美国宇航局在南极开展了一个名为“ATIC”(先进薄电离量能器)的气球探空项目,用来观测宇宙线。远在中国的常进研究发现,“ATIC”只观测宇宙线?太浪费了!“我直接给项目首席发邮件提建议。

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