中国“悟空”重磅新成果:可能首次看到暗物质

2017-11-30 10:52:00 作者:中国科普博览 分类 : 新闻中心

  暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)

   文章来源:中国科普博览

  北京时间2017年11月30日凌晨2点,《自然》杂志首次在线发表中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)的探测成果:“悟空”卫星的科研人员成功获得了目前世界上最精确的高能电子宇宙线能谱。

  而其中的数据表明,宇宙空间中存在着“质量为1.4万亿电子伏左右的新物理粒子”。科学家推测,它可能就是人们长期以来寻找的暗物质!这是继2015年12月17日 “悟空号”成功发射以来,中国人第一次用自己的卫星,在全世界首次可能发现了暗物质。

  宇宙是浩瀚的,未知永远存在。在如今的宇宙中,我们只弄清了5%,还有95%就是这些看不见的暗物质和暗能量。其中暗物质大概占约27%,接近70%的是暗能量。所以,发现暗物质,就自然成为了重大的科学前沿。

  “悟空号”瞄准了这一前沿,在空间开展了探索性的工作。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,将转换为高能电子。那么到空间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。

  暗物质粒子探测卫星,实际上是一个望远镜。高能光子和探测器发生作用后产生正负电子对,它通过探测正负电子对的方向、能量,来判断天上高能光子的方向和能量。每一个高能粒子打上去,能产生7万多个信号。

  “悟空号”在2015年年底发射上天,各项性能工作正常,整个探测器有1.4吨多重,功耗600瓦,它工作在500公里的太阳同步轨道,在能量、方向、电荷,包括粒子鉴别方面,都达到世界最高水平。目前为止,它能每天探测500万个高能粒子,已经全天扫描了4次,获得了超过35亿的高能粒子。

  在它530个日夜的记录下,科学家终于发现了一些此前从未预测到的迹象:电子宇宙线能谱在1.4万亿电子伏处出现了一个尖峰!

  科学家们推测,这种异常来自于宇宙中“质量为1.4万亿电子伏左右的新物理粒子”。它可能就是长期以来寻找的暗物质;或是某种奇特的天体,它能加速出单一能量的高能电子。

  这是粒子物理或天体物理领域的开创性发现!它也给予了我们用悟空的“火眼金睛”继续探索、继续发现的信心,就如同暗物质粒子探测卫星首席科学家,中科院紫金山天文台副台长常进说的那样:“我们希望在不远的将来,中国人能够在天上找到暗物质粒子!”

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