11月30日消息，11月30日凌晨2點(diǎn)（就在剛剛），《自然》雜志首次在線(xiàn)發(fā)表中科院暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”（DAMPE）的探測(cè)成果：“悟空”衛(wèi)星的科研人員成功獲得了目前世界上最精確的高能電子宇宙線(xiàn)能譜。
暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”（DAMPE）
天文觀(guān)測(cè)表明宇宙中的暗物質(zhì)比人類(lèi)目前熟悉的普通物質(zhì)（也就是標(biāo)準(zhǔn)粒子物理模型能解釋的物質(zhì)）要多5倍，其物理本質(zhì)是目前國(guó)際上粒子物理和天體物理領(lǐng)域的最重大問(wèn)題之一。暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”（DAMPE）的核心使命就是在宇宙線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并進(jìn)行天體物理研究。
“悟空”衛(wèi)星采用了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究人員自主提出的分辨粒子種類(lèi)的新探測(cè)技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高能（5 GeV-10 TeV）電子、伽馬射線(xiàn)的“經(jīng)濟(jì)適用型”觀(guān)測(cè)。1 GeV=10億電子伏特，而1 TeV=1萬(wàn)億電子伏特；人類(lèi)眼睛最敏感的可見(jiàn)光的能量約為2電子伏特。
“悟空”衛(wèi)星在“高能電子、伽馬射線(xiàn)的能量測(cè)量準(zhǔn)確度”以及“區(qū)分不同種類(lèi)粒子的本領(lǐng)”這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面世界領(lǐng)先，尤其適合尋找暗物質(zhì)粒子湮滅過(guò)程產(chǎn)生的一些非常尖銳的能譜（能譜指的是電子數(shù)目隨能量的變化情況）信號(hào)。
“悟空”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的前530天共采集了約28億顆高能宇宙射線(xiàn)，其中包含約150萬(wàn)顆25GeV以上的電子宇宙射線(xiàn)?；谶@些數(shù)據(jù)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)探測(cè)結(jié)果，如圖所示。該成果于2017年11月30日（北京時(shí)間）在Nature雜志在線(xiàn)發(fā)表。
“悟空”衛(wèi)星工作530天得到的高精度宇宙射線(xiàn)電子能譜（紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)），以及和美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星測(cè)量結(jié)果（藍(lán)點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀的測(cè)量結(jié)果（綠點(diǎn)）的比較。
與之前結(jié)果相比：
（1）“悟空”衛(wèi)星的電子宇宙射線(xiàn)的能量測(cè)量范圍比起國(guó)外的空間探測(cè)設(shè)備（AMS-02，F(xiàn)ermi-LAT）有顯著提高，拓展了我們觀(guān)察宇宙的窗口。
（2）“悟空”衛(wèi)星測(cè)量到的TeV電子的“純凈”程度最高（也就是其中混入的質(zhì)子數(shù)量最少），能譜的準(zhǔn)確性高。
（3）“悟空”衛(wèi)星首次直接測(cè)量到了電子宇宙射線(xiàn)能譜在~1 TeV處的拐折，該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，其精確的下降行為對(duì)于判定部分（能量低于1 TeV）電子宇宙射線(xiàn)是否來(lái)自于暗物質(zhì)起著關(guān)鍵性作用。
此外，“悟空”衛(wèi)星的數(shù)據(jù)初步顯示在~1.4 TeV處存在能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)。目前“悟空”衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)良好，正持續(xù)收集數(shù)據(jù)，一旦該精細(xì)結(jié)構(gòu)得以確證，將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。
“悟空”衛(wèi)星于2015年12月17日發(fā)射成功，是中國(guó)的首顆天文衛(wèi)星，它最早由紫金山天文臺(tái)的常進(jìn)研究員于2005年提出，在原中國(guó)科學(xué)院基礎(chǔ)局、科技部的支持下研制了原理樣機(jī)。2011年12月21日該項(xiàng)目被正式列入中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)-空間科學(xué)專(zhuān)項(xiàng)，常進(jìn)研究員擔(dān)任衛(wèi)星的首席科學(xué)家。該衛(wèi)星的探測(cè)器由紫金山天文臺(tái)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、近代物理研究所、高能物理研究所與國(guó)家空間科學(xué)中心聯(lián)合研制。瑞士的日內(nèi)瓦大學(xué)、意大利國(guó)家核物理研究院也參與了硅子探測(cè)器的研發(fā)。衛(wèi)星平臺(tái)由中科院微小衛(wèi)星研究院研發(fā)，地面科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)由紫金山天文臺(tái)負(fù)責(zé)建設(shè)。該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)分析工作獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、科技部973青年科學(xué)家專(zhuān)題項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)-中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)衛(wèi)星聯(lián)合基金、國(guó)家基金委杰出青年基金、國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金、中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”等項(xiàng)目的大力支持，由紫金山天文臺(tái)組織協(xié)調(diào)。
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