上海交大公布世界最大暗物质实验“熊猫计划”项目首个结果


 发布时间:2020-11-25 16:02:02

暗物质粒子探测卫星“悟空”是我国空间科学卫星系列的首发星,于12月17日成功发射升空,其数据接收任务由中科院遥感地球所负责承担。在实施卫星接收任务前,地面站运行和工程技术人员进行了大量的技术试验和操作演练,在各个环节都制定了详细的运行规程和应急预案,以确保首发数据圆满成功。中科院

负责控制“悟空”的中科院空间中心和西安卫星测控站也紧急行动起来,一场“天地大营救”开始了!时间一分一秒流失,如果不能在短时间解决问题,就意味着数据的丢失会扩大,损失无法估量。此时,办公室里的气氛更加凝重。中科院空间中心和西安卫星测控站,终于通过一系列复杂的指令,把重新启动计算机的信号,发给了天上的“悟空”。经过19个小时的紧张忙碌,“悟空”的火眼金睛终于重见光明。“悟空”号科学应用系统总师 伍健:数据已经开始走了 ,你看这都是万分之几了, 万分之零点几了这个范围内, 所以它这个精度很高 ,这个就完全可以满足我们的要求。

“美猴王”突然“失明”,让整个监测团队焦急万分,科研人员连夜会诊,联合中科院国家空间科学中心和西安卫星测控中心调整指令,十几个小时内,就让卫星工作完全恢复正常。跨过又一年的门槛,科研团队又为“悟空”定下全新的“小目标”。常进介绍,新的一年,卫星在继续积累高能电子、伽马射线探测数量的同时,会把收集和分析重点放到50TeV以上的超高能宇宙线粒子上来,力求尽快解开宇宙中的粒子加速之谜。“感谢悟空一年的辛苦努力,现在又是全新的开始。时不我待,我们会再接再厉,争取新的突破。”常进说。

实验过程中,任何物质与氙原子碰撞都会转化为氙原子的反冲能,在探测器中发光、发电,而光和电信号“事件”被记录下来便可进行数据分析,来确认与氙原子相撞的到底是不是暗物质。PandaX500公斤级探测器灵敏到可以对一个光子或一个电子进行探测,由PandaX合作组自主研发,在上海交通大学实验室建造。刘江来表示,这次数据分析挑战性最高的地方在于利用一个全新的探测器对所有探测到的事件进行“模式识别”,用前所未有的精度来甄别暗物质信号和背景“噪声”。

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”。目前,中国和世界各国已着手筹建或实施多个暗物质探测实验项目,其研究成果可能带来基础科学领域的重大突破。此次发射的“悟空”暗物质粒子探测卫星由中科院微小卫星创新研究院抓总研制,中科院紫金山天文台等科研单位共同参加有效载荷、科学应用等工程项目研制工作。用于发射的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制,这是长征系列运载火箭的第221次飞行。(完)。

北京时间8月8日凌晨,在美国俄亥俄州哥伦布市举办的2017年度国际高能粒子天体物理大会(TeVPA 2017)上,上海交通大学鸿文讲席教授、“熊猫计划”(PandaX)项目负责人季向东博士宣布了“熊猫计划”项目合作组最新暗物质探测实验结果:该项目在高达54吨/天的国际最大曝光量下,得到了暗物质与核子的碰撞截面小于6×10-47平方厘米的限制,再次刷新了对暗物质粒子性质限制的世界纪录。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。

关于CTA 102,历史上还有一个有趣的故事。1963年CTA 102第一次在无线电波段被发现时,人们曾经一度认为这就是外星文明发出的信号。甚至当后来看到变化的无线电信号时,还有人认为是高级智慧文明在作祟。进一步的观测发现它其实是一个活跃的黑洞,在吸积物质的时候形成巨大的喷流,产生相对论性粒子并辐射出从无线电直至伽马射线波段的电磁波。CTA 102上一次比较剧烈的活动发生在2012年。我国于2015年底发射的暗物质粒子探测卫星“悟空”,主要目标就是通过空间观测宇宙射线和伽马射线来探索宇宙暗物质和类似黑洞这样的宇宙“妖怪”。

”常进说,“悟空”正是瞄准这个方向研制的。资料显示,“悟空”的长宽高分别只有1.5米、1.5米、1.2米,跟一张办公桌差不多体积,比记者预想小很多。“它体积虽小,‘武艺’却十分高强。”暗物质粒子探测卫星工程总师艾长春介绍,“悟空”由4个科学探测有效载荷组成,分别是塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器和中子探测器,可以高精度地测量入射粒子的种类、方向、能量和电荷。借助探测器的“火眼金睛”,“悟空”的动态探测范围可达100万倍。

最“经济适用”的卫星花费小、本领大,看得清、测得准。谈到2015年底发射的暗物质卫星“悟空”,专家一致给予“性价比”很高的评价。天文学家发现,银河系外围恒星围绕银河系中心旋转的速度“太快”,因此,在银河系中除了可见物质之外,一定还有其他看不见的物质,他们合在一起的引力“拉着”这些天体,使其不至于由于速度过高而飞离银河系。为此所做的计算表明,这些看不见的物质总量是普通物质的5倍以上,它们就是“暗物质”。“悟空”在太空中的任务,就是通过间接方法,捕捉暗物质湮灭、衰变的蛛丝马迹。

中新社上海7月22日电 (记者 许婧)上海交通大学22日公布了PandaX(熊猫计划)暗物质实验二期500公斤级液氙暗物质探测器运行的第一个物理结果:在3.3万公斤·天的曝光量下,未发现暗物质粒子踪迹,对可能的暗物质候选对象得出了最新的限制。这一探测的灵敏度被认为处于当前世界最高水平。北京时间2016年7月21日晚,上海交通大学鸿文讲席教授、中国锦屏地下实验室PandaX(熊猫计划)实验负责人、国家千人计划专家季向东博士已在英国举行的两年一度的国际暗物质大会上正式公布了该结果。

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