暗物质粒子探测卫星悟空卫星重大发现:获得迄今最精确高能电子宇宙线能谱

暗物质粒子探测卫星悟空卫星重大发现:获得迄今最精确高能电子宇宙线能谱

中国科学院日前举行新闻发布会,宣布中科院空间科学战略性先导专项的首发星——暗物质粒子探测卫星(DAMPE)“悟空”取得首批重大科学成果。利用“悟空”采集到的数据,科研人员获得了世界上迄今最精确的高能电子宇宙线能谱。相关成果于11月30日正式在《自然》(Nature)杂志在线发表。

中科院院长、党组书记、中科院院士白春礼,中科院副院长、空间科学先导专项领导小组组长相里斌出席发布会。“悟空”卫星总体及各系统参研参试单位代表参加发布会。

“悟空”于2015年12月17日发射成功,在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线,其中包含约150万颗25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据,科研人员成功获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果。“悟空”的电子宇宙射线的能量测量范围比国外的空间探测设备有显著提高,拓展了观察宇宙的窗口;测量到的TeV电子的“纯净”程度最高(其中混入的质子数量最少),能谱准确性高;首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1 TeV处的拐折,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能量低于1 TeV的部分电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。此外,“悟空”的数据初步显示在~1.4 TeV处存在能谱精细结构。目前“悟空”运行状态良好,正持续收集数据,一旦该精细结构得以确证,将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。

自然科研中国区科学总监印格致(Ed Gerstner)在发布会上评价说,现在还不知道这些结果代表着什么,但是这些结果是出乎我们意料之外的,所以它们有潜力改变我们看待宇宙的方式。该研究中实现的测量所需的精湛技术是无与伦比的,展示了中国技术实力发展的一个里程碑。

天文观测表明,宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质,也就是标准粒子物理模型能解释的物质要多5倍,其物理本质是目前国际上粒子物理和天体物理领域最重大问题之一。“悟空”的核心使命就是在宇宙线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。

“悟空”采用了中科院紫金山天文台研究人员自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法,实现了对高能(5 GeV-10 TeV)电子、伽马射线的“经济适用型”观测。它最早由紫金山天文台研究员常进于2005年提出,2011年12月该项目被正式列入中科院空间科学先导专项,常进担任首席科学家。该卫星的探测器由紫金山天文台、中国科学技术大学、近代物理研究所、高能物理研究所与国家空间科学中心联合研制。瑞士的日内瓦大学、意大利国家核物理研究院也参与了硅子探测器的研发。卫星平台由中科院微小卫星创新研究院研发,地面科学应用系统由紫金山天文台负责建设。

“悟空”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。

白春礼在讲话中对卫星工程全体参研参试人员和科学研究团队表示热烈祝贺,对常进科研团队20年多来对暗物质粒子探测研究的坚持不懈,院属有关单位和院机关各部门的共同努力,财政部、科技部和国家自然科学基金委的长期支持,以及国际合作团队的积极参与表示感谢,并希望“悟空”团队及更多国内外科研工作者继续勇攀科技高峰,在推动人类探索宇宙奥秘上取得更多重大突破。

白春礼指出,中国科学家已经从自然科学前沿重大发现和理论的学习者、继承者、围观者,逐渐走到了舞台中央。中科院和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。“悟空”瞄准发现暗物质这一重大科学前沿,在空间开展了探索性的工作,用中国科学家特有的设计方案和中国工程师独特的探测器制造技术,实现了国际上最精确和最高效的探测,经过一年多的数据积累,终于有了重大发现。

白春礼表示,中科院始终关注重大前沿问题,通过各种方式布局前沿课题研究。2011年1月,在财政部、科技部等有关部门支持下,中科院启动实施了空间科学先导专项,总体目标就是在最具优势和最具重大科学发现潜力的科学热点领域,通过自主和国际合作科学卫星计划,实现科学上的重大创新突破,带动相关高技术的跨越式发展,发挥空间科学在国家发展中的重要战略作用。“十二五”期间,空间科学先导专项的四颗卫星实现了“四发四捷”,取得了一批重大科学发现和实验验证成果。

白春礼强调,在刚刚结束的党的十九大上,习近平总书记指出,创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。中科院在暗物质探测卫星方面的前瞻布局和习近平总书记加强基础研究的要求是一致的。未来,中科院将继续支持和组织中国科学家向重大科学前沿问题提出挑战,力争使中国的基础科学研究走在建设创新型国家和世界科技强国各项工作的前面,发挥带动和引领作用。

暗物质粒子探测卫星悟空卫星重大发现:获得迄今最精确高能电子宇宙线能谱

“悟空”工作530天得到的高精度宇宙射线电子能谱(红色数据点),以及和美国费米卫星测量结果(蓝点)、丁肇中院士领导的阿尔法磁谱仪的测量结果(绿点)的比较。

扩展阅读:悟空卫星用途及最新发现及意义汇总

悟空卫星到底有什么用?

暗物质粒子探测卫星(英文:Dark Matter Particle Explorer,缩写:DAMPE)是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。

DAMPE是一个空间望远镜,有效载荷质量1410公斤,它可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。它由一个塑料闪烁探测器、硅微条、钨板、电磁量能器和中子探测器组成。DAMPE的主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子之比,以找出可能的暗物质信号。它也有很大潜力来加深人类对于高能宇宙射线的起源和传播机制的理解,也有可能在高能γ射线天文方面有新发现。

“悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、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。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。

主要本领:测量高能粒子的能量、方向和电荷,以及鉴别粒子的种类。

主要构成:塑闪阵列探测器(PSD),硅阵列探测器(STK)、电磁量能器(BGO)、中子探测器。

2017年卫星悟空最新发现及意义汇总

11月30日凌晨,中国科学大院又传来了,让人兴奋的重大发现。2年前,中国发射升空的 “悟空”号暗物质卫星,在宇宙中翻筋斗云期间,发现了一条世界上最准确高能电子宇宙射线能谱。不明真相的吃瓜宝宝,还以为科学家又抓到了宇宙中的“妖魔鬼怪”。那么,这一次抓到的究竟是什么,引发全球关注。

国际权威学术期刊《自然》于北京时间30日在线发布,暗物质粒子探测卫星“悟空”在太空中测量到电子宇宙射线的一处异常波动。这一神秘讯号首次为人类所观测,意味着中国科学家取得了一项开创性发现。

“‘悟空’的最新发现,是引领性原创成果重大突破。”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。

高能电子宇宙射线,是宇宙中不明星球发出的一种看不见摸不着的粒子流。由于它的神秘特性,被誉为宇宙中的“魔鬼”。物理科学家普遍认为,宇宙射线能够解读宇宙内奇特环境中的过程信息(比如解读黑洞和暗物质)。一旦捕获到准确的高能电子宇宙射线,或将帮助人类开启重新认识宇宙的大门。

此次,科学家将悟空号所捕获到的数据,与丁肇中院士利用美国费米卫星的捕获的数据对比。悟空号抓到的射线精确度,要甩费米号几条街。随着,人类科学踏入物理世界的盲区,面对来自宇宙内的一切物能现象,我们眼前一片空白。在没有任何理论支持下,谁能够率先发现与解读这些宇宙中神秘现象,将会被赋予一对看懂宇宙世界的眼睛。

中科院院士吴岳良表示,悟空号的此次新发现,将再一次证实暗物质世界存在的新证据。在这个空白领域,我们已经走在最前面。要想提供更具说服力的可靠性,还需继续捕获积累更多数据。

NOW168财经整理摘编。稿源:中国科学院官网

本文不代表NOW168财经网立场,如若转载,请联系作者,并注明来源出处!

免责声明:阁下应知本网站的任何内容仅供参考,不能做为投资决策依据,投资有风险,入市须警慎!

联系我们

请用现代方式联系我们

在线咨询:\"点击这里给我发消息\"

微信:xoyoso

工作时间:9:30-18:30

周一至周五,节假日休息!!

QR code