暗物質衛星“悟空”發佈重大發現,丁肇中的預言可能提前實現

近日,中國科學院召開了暗物質粒子探測衛星“悟空”首批科學成果的新聞發佈會,利用“悟空”採集到的數據,科研人員獲得了截至目前全球最精確的高能電子宇宙線能譜,相關成果於發表在頂級科學期刊《自然》雜誌上。

暗物質衛星“悟空”發佈重大發現,丁肇中的預言可能提前實現

據“悟空”項目首席科學家、中國科學院紫金山天文臺副臺長常進介紹,電子宇宙射線的正常能譜變化應是一條平滑的曲線,根據“悟空”的觀測數據,科學家們發現在1.4萬億電子伏特(TeV)的超高能譜段突然出現劇烈波動,反映在圖上是一個“尖峰”,而人類此前從未觀測到這一波動,這意味著中國科學家取得了一項開創性發現。至於是否為暗物質的蹤跡,根據現有的探測數據量和理論模型還無法斷定。

細心的讀者應該還記得,我們在半個月前報道了我國A類戰略性先導科技專項中“空間科學”分項一期所取得的成果,其中就有暗物質衛星“悟空”即將披露重大發現的消息。重大的發現從來不是一蹴而就的,需要大量數據的積累和驗證,這次“悟空”的發現究竟有何科學價值呢,中科院院長白春禮表示,如果未來證明是暗物質,將會是一個重大的發現。如果不是暗物質,也可能帶來對現有科學理論的突破。

暗物質衛星“悟空”發佈重大發現,丁肇中的預言可能提前實現

暗物質粒子探測衛星“悟空”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。它的有效載荷質量是 1410 公斤,由塑料閃爍探測器、硅微條、鎢板、電磁量能器和中子探測器組成,可以探測高能伽馬射線、電子和宇宙射線。它的科學目標是測量宇宙射線中正負電子之比,找出可能的暗物質信號。

2015年12月17日,“悟空”搭乘長征二號丁運載火箭在酒泉衛星中心發射升空。2016年12月,中科院紫金山天文臺發佈通報,“悟空”在近兩個月內頻繁記錄到來自超大質量黑洞 CTA 102 的伽馬射線爆發,這表明該黑洞正經歷新一輪活躍期。

“悟空”在軌運行的前530天共採集了約28億顆高能宇宙射線,其中包含約150萬顆25GeV以上的電子宇宙射線,科研人員在這些數據中成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結果。

暗物質衛星“悟空”發佈重大發現,丁肇中的預言可能提前實現

“悟空”測量到的TeV電子的“純淨”程度最高(因為其中混入的質子數量最少),而且它首次直接測量到了電子宇宙射線能譜在~1 TeV處的拐折。據項目專家介紹,當暗物質產生的電子宇宙射線信號到達上限值時,在對應的能譜上應該能夠看到原本平緩延伸的線出現一個非常陡的下降,即拐折。在此前的國際探測中,無論是美國的費米衛星還是丁肇中院士領導的阿爾法磁譜儀項目都沒有確認這個拐折的存在,而“悟空”找到了。

諾貝爾獎得主丁肇中此前曾表示,到2024年左右,暗物質一定會有取得相應的測量結果。現在,“悟空”的大發現或許會使發現暗物質的日子提前到來。


分享到:


相關文章: