三问暗物质卫星首批科学成果:找到了吗?有啥用?


 发布时间:2020-11-27 18:13:02

第三种是在太空中观测暗物质粒子湮灭或衰变的产物。比如多国合作的阿尔法磁谱仪实验和我国的“悟空”暗物质粒子探测卫星采用的是这种观测方式。根据目前理论物理学家的解释,如果暗物质粒子相互碰撞并湮灭,产生高能电子,那么到太空去精确地探测高能电子能谱,就可以发现暗物质存在的蛛丝马迹。常进表

值得一提的是,在以往的探测手段中,热气球虽然造价低,但运行不太稳定;阿尔法磁谱仪2号虽然能够长时间观测,但耗资高,造价大约是20亿美元。我们这颗卫星的造价约为7亿元,相比之下耗资少,重量轻,被寄予厚望。常进介绍,卫星的主要任务是通过探测宇宙中高能粒子的方向、能量以及电荷大小来间接寻找和研究暗物质粒子。该卫星的有效载荷属于大型空间高能设备,由塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器和中子探测器四层科学探测器组成,包含近8万路电子学信号通道,是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子空间探测器。

“昨天我们在大会上作报告的时候现场200多位科学家都很激动,PandaX团队有一种像在奥运会上得了金牌的感觉!”身在英国的上海交通大学教授季向东通过视频连线参与了发布会。该实验团队由季向东在2009年组建。“最密的网”缩小了人类寻找暗物质的范围根据最新天文学和宇宙学的研究,暗物质代表了宇宙中约85%的物质含量,而人类已知的普通物质仅占约5%。由于与普通物质没有直接电磁相互作用,所以暗物质不发光,无法用通常的办法看到,因此得名暗物质。

中新社甘肃酒泉12月17日电 题:三个普通人的航天之旅中新社记者 张素北京一家研究院的电子研发工程师韩毅,17日在中国酒泉卫星发射中心现场,距离发射塔不足1500米处见证了中国成功发射首颗暗物质粒子探测卫星。这颗卫星直接面向国际重大科学前沿问题,有望缩小中国在空间科学方面与他国的差距。“小人物与大事件之间似乎突然有了某种联系。”同在现场的宁波天文爱好者协会成员林磊说,“我们没有为它做什么,只是取了一个名字,就能来到这里,特别让我感动”。

新华社南京1月27日电 题:“悟空”和“师傅”猴年里的最后一场对话新华社记者 王珏玢1月27日,农历除夕。位于中科院紫金山天文台的暗物质卫星实验室早早开始了工作,准备接收密云、喀什、三亚三个接收点传回的最新卫星数据。与此同时,来自中国的暗物质粒子探测卫星“悟空”,也在浩渺的宇宙中迎来丙申猴年的最后一天。截至这一日,这只“太空猴”已在轨正常运转406天,绕地球飞行6200圈,探测范围两次覆盖所有天区。上午9点,暗物质卫星首席科学家常进来到监控大厅,完成猴年与“悟空”的最后一场“师徒对话”。

目前,“上天”的暗物质猎手中有3个较为知名,一个是安装在国际空间站上的阿尔法磁谱仪2号,一个是美国宇航局的费米太空望远镜,一个就是中国的悟空号,而相比之下,悟空号是迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,超过国际上所有同类探测器。如今,发布的数据结果也再次证实这一点:悟空号实现了国际上最精确和最高效的探测,与之相应的是,悟空号为人类观测宇宙打开了一扇新的窗户,并为人类判断暗物质是否存在提供了“关键性数据”。

每天清晨和傍晚,“悟空”路过中国,位于密云、喀什、三亚的三个数据接收点就启动程序,接收“悟空”每天回传的约13G数据。这些数据经过简单处理,全部传回南京的暗物质实验室进行系统分析,这其中,就包含有郭建华监控的卫星姿态信息和探测器状态信息。“探测器建造过程中,我们还进行过环境模拟实验。拿当时地面测到的电流、电压等与现在轨道中传回的数据比较,结果互相吻合,也能帮我们判断探测器工作状态正常。”郭建华说。除了每天为探测器“体检”,郭建华的工作还包括参与安排“悟空”在天上的工作计划。

这个项目最重要的一篇论文,是由常进作为第一作者发表在《自然》杂志上。“悟空”飞天南极气球实验中,常进发现了宇宙射线中高能电子的异常,这与暗物质理论的预言相吻合。然而,气球实验还不能排除其他天体和大气的干扰。要想看得更清楚,必须到太空去探测。2011年中科院受国务院委托,组织实施空间科学先导专项,发展中国的科学卫星。暗物质卫星被列入第一批空间科学先导专项。暗物质卫星首席科学家在新闻发布会上介绍“悟空”的探测结果。喻菲摄中国于2015年发射的“悟空”号暗物质粒子探测卫星采用了常进提出的分辨粒子种类的新探测技术,研制费用仅为同类的美国费米卫星的1/7,国际空间站阿尔法磁谱仪2号的1/20。

中国科学院、中国科学家长期以来在基础科学前沿的投入和付出终于有了突破。”白春礼说。当然,悟空号用其前半生所带来的突破,可能还需要人类再“消化”一阵子——28亿高能宇宙射线,150万25GeV能量以上的电子宇宙射线,国际上精度最高的电子能谱,以及人类第一次直接“看到”电子宇宙射线能谱在1 TeV处的“拐折”,等等——国际天文学界、物理学界已经“炸开了锅”,夜以继日地计算、分析。12年:“更大的探测器”从无到有从某种意义上说,这530天就像一场惊心动魄的“猎捕”行动,而在悟空号登入太空猎场之前,则是漫长的等待和验证。

盐网 陈洋龙 剧库

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