我国首颗天文卫星“悟空”取回“真经”

2017-11-30 中国青年报

  本报北京11月29日电(中国青年报·中青在线记者 邱晨辉)阔别近两年后,我国第一颗暗物质粒子探测卫星悟空号终于取回“真经”。11月27日,中国科学院在北京举行发布会称,悟空号在轨运行的前530天共采集28亿高能宇宙射线,其中包含150万25GeV以上的电子,根据这些数据,科研人员获得了国际上精度最高的电子宇宙射线能谱。相关成果于北京时间11月30日凌晨在《自然》(Nature)杂志在线发表。

  悟空号是我国第一颗天文卫星,也是中国科学院空间科学战略先导专项的首发星,于2015年12月17日发射升空。其核心使命就是在宇宙射线电子和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据,并进行天体物理研究。

  暗物质卫星首席科学家、中科院紫金山天文台副台长常进说,悟空号在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”以及“区分不同种类粒子的本领”这两项关键技术指标方面世界领先,尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程产生的一些非常尖锐的能谱信号,堪称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。

  如今悟空号迎来首批成果。常进说,与之前人类发现的结果相比:悟空号的电子宇宙射线能量测量范围,比起国外的空间探测设备有显著提高,拓展了人类观察宇宙的窗口。此外,悟空号测量到的TeV电子的“纯净”程度最高——也就是其中混入的质子数量最少,能谱的准确性高。

  更值得一提的是,悟空号第一次直接测量到了电子宇宙射线能谱“在1 TeV处的拐折”,常进说,该“拐折”反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力,其精确的下降行为对于判定部分电子宇宙射线“是否来自于暗物质”起着关键性作用。

  常进表示,来自宇宙空间的粒子能谱,根据已知的物理规律有其特定的分布——逐渐下降。但如果出现“异常”——比如拐折、“尖峰”等,必然有着新的物理原因。他说,如今悟空号的成果就预示着这样一个重大发现。

  来自中科院的消息显示,目前悟空号在轨运行状态良好,正持续收集数据,未来还将发布后续成果。该卫星的探测器由中科院紫金山天文台、中国科学技术大学、中科院近代物理研究所、中科院高能物理研究所与中科院国家空间科学中心联合研制。卫星平台由中科院微小卫星研究院研发,地面科学应用系统由中科院紫金山天文台负责建设。

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