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“悟空”号卫星超期服役接近两年 ,有希望揭开暗物质神秘面纱

2020-10-14 10:28   来源: 互联网    阅读次数:3146

过去几天,全国都在庆祝国庆节和中秋节,天空中的"猴子"仍在太阳和繁忙的同步轨道上运行。


位于中科院500公里以下的紫金山天文台乌孔科研小组,在首席科学家长进的领导下,并非无所事事,正在深入分析宇宙射线和伽马射线数据。


从2015年12月20日收到的第一组数据来看,到2020年9月30日,乌孔卫星已经在轨道上运行了1746天,完成了对全天区域的第九次扫描,探测和处理了约86.9亿高能粒子。


设计寿命为三年的"五孔"探测器和卫星平台状况良好,并于2019年1月首次正式延长寿命两年。根据乌孔目前良好的工作条件,预计将在2021年1月再次延长其使用寿命。范宜忠,队长之一,告诉"科技日报"。


猴王的"水晶棒"将移除暗物质"乌云"。


2015年12月17日08:12,中国用长征2号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射了中国科学卫星系列的第一颗恒星--乌孔暗物质粒子探测卫星。


这是中国科学家首次将自己的高分辨率高能太空望远镜送入太空。"昌进说,"预计这将深刻改变人类对宇宙的看法,并在空间科学上取得重大突破。


乌孔的任务是在宇宙中发现暗物质。科学家推测,超过95%的宇宙是暗物质和暗能量,其中暗物质占26.8%。暗物质不发光,不发射电磁波,不参与电磁相互作用,它不能直接被任何光学或电磁波观测设备"看见"。


人类对暗物质的探测主要分为三类:第一,对撞机探测,主要是欧洲核中心的大型强子对撞机;第二,直接探测在地下,中国正在四川省金平山地下实验室进行相关实验;第三,间接探测,主要是在太空。



悟空卫星是第三条路。物理学家认为,暗物质粒子会产生高能粒子,如伽马射线、正电子与正电子、正电子与反质子、中微子等,暗物质卫星可以精确探测到这些粒子,并通过其能谱和空间分布找到暗物质粒子的证据。




目前,世界上有三种著名的暗物质探测器,“悟空”是世界上观测范围最广、能量分辨率最好的空间探测器。




以《西游记》中中美两国孙悟空的名字命名的“悟空”卫星,没有携带金棒,而是携带了 300 多个“水晶棒”。




BGO 是世界上最长的 BGO 晶体。这些美丽的“水晶棒”可以测量入射粒子的能量,从而获得宇宙粒子的线索。




“悟空”将继续服役。每天早晚,“悟空”都会经过中国。位于密云、喀什和三亚的三个数据接收站每天接收约 16g 数据。“悟空”科研团队就是从积累的海量数据中分析出有价值的科学成果。




早在 2017 年,“悟空”科研团队就向世界展示了第一批成果:空间电子宇宙射线谱的精确测量。2019 年,该团队再次发布了质子宇宙射线谱的精确测量结果,并在能谱中发现了新的结构。科学家推测这可能是附近宇宙射线源的印记。




影响科学家从宇宙射线光谱中判断的准确性有两个因素:一是积累的数据量;二是背景的干扰。当然,数据越多越好,背景干扰越小越好。


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因此,常进院士的人生规律是,早上醒来,先看前一天的卫星数据总结报告,每晚看下载的数据分析后再入睡。




目前,“悟空”科研团队正在进行氦核宇宙射线能谱分析。”紫金山天文台研究员袁强在接受记者采访时说:“我们发现氦的核光谱也有类似质子谱的扭结结构,这为我们进一步理解宇宙线起源的世纪之谜提供了重要数据。”。




此外,悟空团队还在伽马射线数据中寻找暗物质信号,并积极推进下一代暗物质粒子探测卫星——甚大面积伽马射线空间望远镜(vlast)的关键技术研究。




据樊以忠介绍,“悟空”设计寿命为 3 年,服役近两年。然而,它看起来仍然“年轻而有活力”,预计将再次延长工作时间。


责任编辑:萤莹香草钟
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