姓名:李歡洋? 學(xué)號(hào):16010110003
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【嵌牛導(dǎo)讀】:《自然》雜志 11 月 29 日發(fā)表我國(guó)暗物質(zhì)粒子衛(wèi)星「悟空」的首個(gè)科學(xué)成果壁顶，宣布獲得了世界上最精確的高能電子宇宙線(xiàn)能譜。
【嵌牛鼻子】:暗物質(zhì)溜歪，粒子若专，探測(cè)衛(wèi)星，悟空蝴猪。
【嵌牛提問(wèn)】:你是否想了解悟空探測(cè)的過(guò)程呢调衰？
【嵌牛正文】:人們對(duì)于“悟空”最大的期待膊爪，就是借著它的“火眼金睛”捕捉到暗物質(zhì)的蹤影。用暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學(xué)家嚎莉、紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)研究員的話(huà)講米酬，“我們想通過(guò)‘悟空’的火眼金睛，找到暗物質(zhì)這個(gè)‘妖魔鬼怪’”趋箩，目標(biāo)通俗而直白赃额。
“悟空”是中國(guó)的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星DAMPE（dark matter particle explorer）的名稱(chēng)，2015年12月17日發(fā)射升空叫确。近兩年的時(shí)間過(guò)去了跳芳，它究竟捉到暗物質(zhì)這個(gè)“妖魔鬼怪”了么？11月27日上午竹勉，中國(guó)科學(xué)院發(fā)布了“悟空”捕捉暗物質(zhì)530天的成果筛严。
530天的“捉妖”記錄
天文學(xué)家認(rèn)為，宇宙中只有4%的物質(zhì)是我們可以看到的饶米，但絕大部分是由看不見(jiàn)的神秘東西構(gòu)成的桨啃，他們稱(chēng)其中的23%為暗物質(zhì)，73%甚至以上的部分為暗能量檬输。根據(jù)目前理論物理學(xué)家的解釋?zhuān)绻滴镔|(zhì)粒子相互碰撞并湮滅照瘾，將轉(zhuǎn)換為高能電子。
據(jù)常進(jìn)介紹丧慈，“悟空”號(hào)運(yùn)行期間析命，每秒將會(huì)捕捉、探測(cè)到60個(gè)高能粒子逃默，平均每天就有500萬(wàn)個(gè)高能粒子被“悟空”捕獲鹃愤。而“悟空”能夠觀(guān)測(cè)的是能量區(qū)間為GeV-10TeV的電子和伽馬射線(xiàn)，如此大的能量區(qū)間跨度要求單個(gè)探測(cè)器的動(dòng)態(tài)范圍達(dá)100萬(wàn)倍完域，否則將無(wú)法鑒別粒子软吐。
在軌運(yùn)行的前530天里，“悟空”衛(wèi)星共采集了約28億顆高能宇宙射線(xiàn)吟税，其中包含約150萬(wàn)顆25GeV以上的電子宇宙射線(xiàn)凹耙。基于這些數(shù)據(jù)肠仪，科研人員成功獲取了目前國(guó)際上精度最高的電子宇宙射線(xiàn)測(cè)量結(jié)果（圖3）肖抱。北京時(shí)間2017年11月30日，Nature雜志在線(xiàn)發(fā)表了這一結(jié)果[1]异旧。
圖3：“悟空”在軌運(yùn)行530天后得到的高精度宇宙射線(xiàn)電子能譜（紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)）意述，以及和美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星Fermi-LAT測(cè)量結(jié)果（藍(lán)點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀AMS-02的測(cè)量結(jié)果（綠點(diǎn)）的比較。
從“悟空”已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn)荤崇，“悟空”探測(cè)的電子宇宙射線(xiàn)的能量測(cè)量范圍比起國(guó)外的空間探測(cè)設(shè)備有了顯著地提高镐依，“悟空”也是世界上首個(gè)在空間觀(guān)測(cè)TeV以上波段的探測(cè)衛(wèi)星，拓展了我們觀(guān)察宇宙的窗口天试。
此外槐壳，值得注意的是：“悟空”首次直接測(cè)量到了電子宇宙射線(xiàn)能譜在接近1TeV處的“拐折”，該拐折也反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力喜每，其精確的下降行為或?qū)τ谂卸ú糠郑芰康陀?TeV）電子宇宙射線(xiàn)是否來(lái)自于暗物質(zhì)起到關(guān)鍵性作用务唐。
本領(lǐng)高強(qiáng)的“悟空”
“‘悟空號(hào)’憑借中國(guó)科學(xué)家特有的設(shè)計(jì)方案和中國(guó)工程師獨(dú)特的探測(cè)器制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際上最精確和最高效的探測(cè)带兜，經(jīng)過(guò)一年多的數(shù)據(jù)積累枫笛，終于有了重大發(fā)現(xiàn)「照眨”中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮在27日的新聞發(fā)布會(huì)上介紹說(shuō)刑巧。
目前，天空中共有四顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星无畔，分別是阿爾法磁譜儀AMS-02（the Alpha Magnetic Spectrometer）啊楚、美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星Fermi-LAT（the Large Area Telescope on the Fermi Gamma-Ray Satellite）、日本的CALET衛(wèi)星（CALorimetric Electron Telescope）以及中國(guó)的“悟空”浑彰。
