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“悟空”为什么“能”首批科学成果三宗“最”

作者:投资理财
出处:www.lunrr.com
时间:2019-11-26

作者:陈芳、王珏、蒋芳资料来源:新华社发布日期:2017/11/30 9:47

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"悟空"中国科学院紫金山天文台首席科学家、副主任常进发布了中国科学院暗物质粒子探测卫星的第一项科学成果(摄于11月27日)。新华社记者金王力11月30日从北京拍摄

新华社报道:“悟空”为什么“能”?首批科学成果中的三项“最多”,新华社记者陈芳、王珏岳和蒋芳

中国暗物质粒子探测卫星悟空,于北京时间30日正式宣布第一批重要科学成果。这只来自中国的“倔强的猴子”做出了非凡的举动。仅仅两年的观察就揭示了前所未有的现象,或者说有望揭开暗物质的神秘面纱。

“悟空”到底“能”在哪里?这一发现符合最初的科学研究目标吗?可能达到什么水平的成就.暗物质卫星研究小组将为公众分析第一批科学成果中的三个“第一”。

最“经济”的卫星

价格低廉,技术高超。它可以被清楚地看到并且被精确地测量。谈到2015年底发射的暗物质卫星“悟空”,专家们一致对“成本效益”给予了高度评价。

天文学家发现银河系外围的恒星围绕银河系中心旋转“太快”。因此,除了可见物质,银河系中一定还有其他不可见物质。它们的组合引力“吸引”了这些天体,这样它们就不会因为速度太高而飞离银河系。为此进行的计算表明,这些不可见物质的总量是普通物质的五倍以上,它们是“暗物质”。

“悟空”在太空的任务是通过间接方法捕捉暗物质湮灭和衰变的痕迹。在这方面,花费数亿到数十亿美元的费米卫星(Fermi Satellite)和阿尔法磁谱仪(Alpha Magnetic Spectrometer)有着类似的目标,但“悟空”项目花费不到1亿美元,可以被视为“经济应用”的典范。

虽然成本更低,但技能没有折扣。该卫星首席科学家常进(Chang Jin)介绍说,“悟空”在同类设备中拥有最高工作能量范围、最高能量分辨率和最强粒子识别能力的三种“独特技能”。

“‘悟空’有能力从一百万个中选择一个而不出错,同时能看到一百万倍的能量范围。说“火焰的金眼”并不算过分。”常进说道。

长征二号丁运载火箭搭载暗物质粒子探测卫星发射(摄于2015年12月17日)。新华社记者金王力捕捉到了最“意想不到”的发现“悟空”降魔,这源于两起“意外”。

1997年,美国航天局在南极洲启动了南极长期气球项目ATIC。它的主要目的是观察高能宇宙射线,这不包括在观察中。

“这是一个机会!”常进意识到,美国选择的南极是观察地球高能电子的独特窗口。他一遍又一遍地给南极项目负责人发电子邮件,解释他的观察想法。

经过一年多的检查和证明,这个原本被认为“疯狂”的计划终于得到了支持。在接下来的七年里,他定期参加南极观测三次,并在3000多万个宇宙射线粒子中成功发现了210个超过正常能谱的高能电子。2008年,以常进为第一作者的论文发表在《自然》杂志上。本文讨论了电子的“过剩”可能来自暗物质的湮灭,关于“搭便车”的研究最终获得了国际关注。

第二次“事故”发生在“悟空”之后。卫星科学应用系统一中副总干事表示,之前实验结果中所有的注意力最初都集中在“超越”能量范围上。没人预料到在1.4 TEV能级的较高水平上,会再次发现不同于正常能谱的“奇怪”电子。

“这可能是悟空最重要的发现。科学就是这样运作的。你永远不知道下一秒会有什么惊喜。”范钟毅说。

最预期的结果

“不可预知的成就”和“激动人心的发现”.对于此次发布的“悟空”成就,《自然》中国区总监英格给予了极高的评价。

尽管迄今积累的粒子数量不足以证实“发现”,悟空在1.4 TEV捕获的“奇怪”电子仍然吸引了物理学家的强烈关注。

2013年,欧洲粒子物理研究所证实发现了希格斯玻色子,被称为“上帝粒子”。物理标准模型中由61个基本粒子组成的拼图的最后一块放回原处。但这不是宇宙的最终答案。如果完美价值的模式不能被突破,这也意味着对宇宙新知识的探索将很快进入沙漠。

范钟毅说,如果1.4 TEV能量的“奇怪”电子信号得到证实,它将超出传统天文模型的解释范围,要么来自暗物质湮灭,要么来自宇宙中某种奇怪的“新加速器”。"现在,似乎最有可能的解释来自暗物质."中国科学院院士吴岳亮说。

”粒子物理领域已经进入下半年。我希望悟空能得分。根据目前的进展,我们的第二批科学成果预计将于明年年底发表。”常进说。

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