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“悟空”睁开“火眼金睛”首次获得科学探测数据
2015-12-28 09:07
作者:喻菲 吴晶晶 王聪
来源: 特写中国
已在太空围绕地球飞行了100多圈的暗物质粒子探测卫星“悟空”24日睁开了它的“火眼金睛”,正式开始它寻觅宇宙“幽灵”暗物质以及宇宙射线的科学探测工作。

  

12月24日,在中科院国家空间科学中心空间科学任务大厅,暗物质卫星工程首席科学家常进在介绍卫星工作情况。新华社记者 金立旺 摄


已在太空围绕地球飞行了100多圈的暗物质粒子探测卫星“悟空”24日睁开了它的“火眼金睛”,正式开始它寻觅宇宙“幽灵”暗物质以及宇宙射线的科学探测工作。 


这一寻觅一旦开始便不会停歇,直至它生命的最后一刻。 


科学家希望那些在宇宙中纷飞了亿万光年时空,又恰好落入“悟空”“眼”中的高能粒子,能告诉人类宇宙中隐藏的巨大秘密。 


17日在酒泉卫星发射基地中心由长征二号丁运载火箭送入太空的“悟空”,是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。 


24日下午5时55分,经卫星平台测试、有效载荷管理器加电测试、科学探测器高压加电测试后,“悟空”的第一批科学数据下传至位于北京郊区怀柔的中科院国家空间科学中心空间科学任务大厅。


暗物质卫星被装入长二丁火箭整流罩。曲景亮 摄/中国航天科技集团公司上海航天技术研究院提供


巨大的显示屏幕上实时显示了“悟空”飞跃中国上空的位置,以及无数高能粒子击中探测器后计算机生成的各种柱状、波形图像。 


暗物质卫星工程卫星系统总设计师李华旺说,接收到的数据显示,暗物质卫星的四大科学载荷:塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO量能器、中子探测器探测到的高能电子和伽马射线计数与地面预测计数率一致,表明暗物质卫星的有效载荷已开始正常工作。 


暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进说:“目前卫星所有的表现都很好,与预期一致,指向精度、稳定度等几个重要指标比设计指标高多倍。” 


常进说,目前“悟空”已经探测到1.3TeV的高能粒子,它已经打开一个观测宇宙的新窗口。 


他说,“悟空”每秒大约会接收100颗左右的高能粒子。这其中,高能电子与伽马射线是科学家重点要寻找的,因为它们有可能就是暗物质湮灭或衰变产生的,又比较容易从其他天体产生的“噪音”中区分出来。

 

12月17日,搭载暗物质粒子探测卫星的长征二号丁运载火箭升空。新华社记者 金立旺 摄


“悟空”每天在500公里太阳同步轨道上绕地球飞行15圈,每当飞越中国上空,便将探测数据传向地面。 


接下来,“悟空”的有效载荷还要经历两个月的在轨测试和标定,之后正式交付中科院紫金山天文台负责的科学应用系统,开始为期两年的巡天观测和一年的定向观测。 


在三年的设计寿命中,“悟空”将通过高空间分辨、宽能谱段观测高能电子和伽马射线寻找和研究暗物质粒子,同时将在宇宙射线起源和伽马射线天文学方面取得重大进展。首批科学成果有望在卫星发射六个月至一年后发布。 


暗物质被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”,它由万有引力定律证实存在,却从未被直接观测到。科学家估算,宇宙中包含5%的普通物质,它们组成了包括地球在内的星系、恒星、行星等发光和反光物质,其余95%是看不见的暗物质和暗能量。 


每秒钟都有无数暗物质穿透人体,但科学家们既不知道暗物质长什么样、有多重,也不知道它具有怎样的物理性质。揭开暗物质之谜将是继日心说、万有引力定律、相对论及量子力学之后的又一次重大科学突破,从而推动解释宇宙为什么会是这样以及未来将怎样演化。


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国家天文台副研究员,胸怀宇宙的理想主义者和科学梦想家
独立影评人,新华社对外部主任编辑,著有影评集《未被驯服的梦境》,坚持从文化和哲学视角解读电影
著名科学作家,新华社对外部高级记者
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文章来源: 特写中国 https://www.chinafeatures.com.cn