暗物質衛星“悟空”發布又一科學成果

2019年09月29日 09:03 次閱讀 稿源:新華網 條評論

中國暗物質衛星項目團隊28日公布第二批科學成果。基于前兩年半的數據,“悟空”在國際上首次利用空間實驗精確繪出高能質子宇宙射線能譜,并觀察到能譜新結構。這一研究28日刊發在《科學》雜志子刊《科學進展》(Science Advances)上。

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人類賴以生存的地球每時每刻都經受著外太空高能粒子的轟擊,這些粒子統稱為宇宙射線或宇宙線,它們攜帶著多種天體物理過程的關鍵信息。1912年以來,人類對宇宙線的研究已經超過100年,但關于它們從哪兒來、如何被加速等基本問題,一直無法給出準確的答案。

此次,“悟空”首次利用空間實驗,實現了0.04—100 TeV能段(1TeV=1萬億電子伏特)宇宙線質子能譜的精確測量。暗物質衛星首席科學家常進介紹,質子是宇宙線中數量最多的粒子,約占總量的90%。此次精確繪出的高能質子能譜,對于研究宇宙線物理提供了重要依據。

在前兩年半的工作時間中,“悟空”共收集到約2000萬個高能質子數據。據此,科研團隊繪制出精確的高能宇宙線質子能譜。該能譜清晰展示出質子流量先上升、后下降的“拐折”結構,其中后半段的下降結構,系“悟空”首次發現。

“之所以出現‘拐折’,很可能是由于地球正好毗鄰某個宇宙線源。”中科院紫金山天文臺研究員袁強說,如果后續研究進一步深入,人類有望直接定位這一鄰近的宇宙線源。

中科院紫金山天文臺研究員范一中說,宇宙射線源相當于一個天然的超級粒子加速器。探究宇宙射線中的高能粒子,很可能打開現有物理模型之外的新世界。

“悟空”是我國發射的第一顆天文衛星,于2015年12月17日升空工作,原計劃在天運行3年。今年以來,“悟空”已經進入“超期服役”階段,但直至目前,衛星上各有效載荷依然狀態良好。

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