中國“悟空”一飛沖天,探尋宇宙中最為神祕的暗物質,原理是什麼

暗物質粒子探測衛星(英文:Dark Matter Particle Explorer,縮寫:DAMPE)代號:悟空是中國科學院空間科學戰略性先導科技專項中首批立項研製的4顆科學實驗衛星之一,是目前世界上觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子探測衛星。

中國“悟空”一飛沖天,探尋宇宙中最為神秘的暗物質,原理是什麼

此悟空非彼悟空,悟空一飛沖天,這次不是為了大鬧天宮,而是用他的火眼金睛探測暗物質!2015年12月17日8:12,中國成功發射首顆暗物質粒子探測衛星悟空,這意味著我國空間科學研究又向前邁進了一步。

暗物質是現在的標準物理理論,目前沒有解釋到的一個現象。物理界,認為所有的東西都會產生引力,但物質產生的引力不足以解釋我們現在看到的很多現象,如一些恆星或者氣體圍繞著銀河系旋轉的時候,它到距離銀河系很遠的地方時,旋轉的速度還是很快。如果按照引力理論就很難解釋這個現象。但如果相信引力理論是對的,那麼我們就引入了暗物質的概念。

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悟空

暗物質是這樣的,通過它的引力,引力表現出來,我們看到有一些天體,包括星系星系團,這些天體周圍,我發現它的引力比較強,但是我們也可以看到它裡面有多少個恆星,有多少個氣體,這些產生的引力不足以解釋觀測到的那麼強的引力。為了解釋它,我們就引入了暗物質概念。這個只是一種間接的我們感覺到它的存在,但是我們並不知道到底是什麼,所以我們現在也希望用一些別的手段去探測到這樣一些未知的物質,比如說最終用別的手段也探測到了它,那我們就可以更進一步的瞭解到底是什麼構成暗物質。

暗物質和暗能量。被科學家們稱為籠罩在21世紀物理學上的兩朵烏雲。

那麼這兩者之間如何來區分?目前咱們這個觀測認為可能宇宙當中最多的是暗能量,有70%左右的暗能量,具體數字的一個測量可能稍微有一點不同,但基本上是這樣一個概念。25%左右是暗物質。

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暗能量和暗物質有哪些的差異?

簡單的說暗物質它雖然不發光,所以很難探測。但是它在產生引力方面和普通的物質是一樣的,暗能量它的就更奇怪一些,因為引力這個東西,如果我們簡單的說的話,我們有時候說暗能量表現為一種斥力,那麼其實這個說法不完全準確。因為我們現在的理論不是牛頓的引力,我們認為所謂的引力實際上是物質使它周圍的時空發生彎曲。如果從這個角度來說,暗能量是使時空彎曲的方式,正好跟一般的物質反著的,比如說一般的物質使它朝一個方向彎曲,暗能量是朝另一個方向彎曲,所以暗能量就有這樣一個奇特的性質。

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暗物質探測衛星,悟空,它是利用什麼方法來探測暗物質的呢?

假定有一些暗物質,那麼對於暗物質,當然現在理論上有很多猜想,其中有一類的暗物質,他們兩個暗物質粒子撞到一起的時候,他們會湮滅,所謂湮滅,就是這兩個暗物質粒子就轉化成了很多別的粒子。轉化出來的這些別的粒子就是能夠被我們探測到的,比如說光子或者是電子這些,我們悟空衛星它上面裝有一些精密的探測器,它可以探測到宇宙當中,電子和反電子它們能量是多少,通過這樣的探測,如果有暗物質存在的話,它會在電子和反電子的能量的能譜上產生一些峰值。

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2016年12月29日,“悟空”頻繁記錄到來自超大質量黑洞CTA 102的伽馬射線爆發。2018年12月17日“悟空”的研製團隊宣佈,鑑於衛星目前運行狀態依然良好、關鍵科學數據仍在累積,衛星科研團隊已與各保障部門商定,讓“悟空”延長兩年工作時間。

祝福悟空在後面的時間裡面發現更多的新物質,中國科技工作者能解決物理界的這團烏雲,撥開烏雲見到太陽。

總結:所以這樣的話就可以探測。人類的探索工作只要持續下去,終究有一天會探測到暗物質以及暗能量,發現更多的新物質,悟空的火眼金睛猶如暗物質粒子探測衛星的探測器,可以在茫茫太空中識別暗物質的蹤影。


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