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暗物质粒子探测卫星“悟空”发现疑似暗物质踪

发布时间:2017-12-30

  暗物质粒子探测卫星“悟空”发现疑似暗物质痕迹

  网易科技讯11月30日消息,暗物质科学家被假定为构成宇宙物质,寻找暗物质存在的证据也是一个长期存在的挑战。现在,对地面和太空的大量观察表明,我们宇宙中最重要的部分是暗物质和暗能量,而人类只能算出宇宙的5%左右。科学家认为,暗物质是宇宙结构的基础,也是推动幕后的星系形成与演化。但物理学家还没有看到这个神秘的物质。现在以中国科学为主导的使命似乎给我们带来了暗物质的诱惑。在中国“暗物质粒子”卫星首批科学成果发布会上,暗物质粒子卫星的首席科学家,中科院紫金天文台天体物理学家张进教授宣布,悟空卫星迄今取得了一些成果。 2015年,“长征二号”火箭从悟空卫星发射中心在距离北京约1600公里的地方发射了“悟空”飞船。悟空卫星重1850公斤,探测器重达1415公斤,其设计工作寿命为3年。它的主要检测设备将直接检测组成宇宙射线的能量和离子电荷,尤其是正电子和负电子。物理学家一直在利用暗物质对可见物质的引力作用来推测暗物质的存在,但从未直接观察到暗物质的存在。中国的DAMPE - Goku的任务是试图通过暗物质衰变产生的大的,弱的相互作用的粒子间接检测来填补这个空白。宇宙射线来自共同的天体物理对象,如爆炸的超新星。但是,如果暗物质由质量较大且质量较大的粒子组成,则这些粒子偶尔相互湮灭,形成正负电子对。实质上,暗物质本身是不可见的,但是当暗物质湮灭或衰变时会产生可见的粒子。通过用卫星检测这些粒子,可以间接检测不可见的暗物质粒子,从而形成所谓的间接检测方法。在悟空进行530天的科学考察期间,它在25 GeVs到5 TeVs的观察范围内探测到了150万个宇宙正电子和负电子。当研究人员用他们的能量数据绘制这些粒子的数量时,他们预计会有一条平滑的曲线。但是,之前的研究表明,这条曲线将是异常尖锐的结构。悟空已经确定了这个尖锐的结构的存在。张金教授说:“这可能是暗物质存在的证据,但是尖锐结构的出现也可能来自其他宇宙射线源。”科学家需要更多的数据来确定悟空观察到什么。但是有一个令我们欣喜的好消息。据张金文教授说,悟空的工作生活计划为三年。但考虑到自身和设备的正常运行,估计其使用寿命将持续五年。这将使悟空记录超过100亿的宇宙射线事件。同样来自中国科学院紫金山天文台的范一中教授说,悟空的观测将弥补其他空间和地面仪器的观测,最终确定这些异常与湮灭之间是否存在联系暗物质。 “悟空”项目是中国科学院下属的四个单位的合作项目,包括国家空间科学中心,紫金山天文台,高能物理研究所和近代物理研究所。此外,中国科技大学,瑞士日内瓦大学和意大利巴里大学,莱切大学和佩鲁贾大学也参加了此次研究。整个项目研究阶段涉及200多名科学家和工程师。目前,有80多位科学家正在进行数据分析。美国普林斯顿大学的天体物理学家戴维·斯佩格尔(David Spergel)说,也许更值得注意的是,中国首次在天体物理研究中获得的第一个观测数据显示,中国已经成为空间科学界的中坚力量,他声称中国正在为天体物理学和空间科学做出重大贡献,悟空卫星也是中国第一个致力于天文学和天体物理学的使命。 Spergel说,即使悟空的数据最终揭示了暗物质的奥秘,这些观察也将增强我们对宇宙射线的理解,并让我们更好地理解超新星惊人的物理学和脉冲星物理学。 (乘客)

韦德国际1946

2017-12-30

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