“悟空”号效率是“同行”至少10倍 将延期服役2年

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视频:“吴空”探测器“看到了什么”?科学家向你解释来源:中国新闻网

“吴空”卫星:驱散暗物质的乌云

“在过去的一年里，‘猴子’没有让我们失望。”春节过后，记者来到中国科学院紫金山天文台，天文台台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进开门见山。

当整个国家都在庆祝春节的时候，天空中的猴子仍然在500公里的太阳同步轨道上运行，并且忙碌着。

截至2018年底，中国科学院紫金山天文台研制的中国首颗暗物质粒子探测卫星“吴空”已经绕地球飞行了16597次，探测到55亿个宇宙射线粒子。

同时，它在tev(1tev=1万亿电子伏特)以上积累的观测数据相当于日本量热仪电子望远镜和international/きだよ 0号站阿尔法磁谱仪实验的5倍以上，这意味着其他“同行”的工作量至少已经完成了10年。基于这些数据，研究人员成功地获得了世界上最精确的电子宇宙射线探测结果。

无形和无形与我们息息相关

20世纪30年代，科学家发现宇宙中的可见物质远不足以将星系连接成星系团。如果没有神秘和看不见的物质，星团就会解体。科学家称这种看不见的神秘物质为“暗物质”。

20世纪70年代，许多天文观测表明暗物质的存在。但是直到现在，还没有确切的暗物质信号被探测到。

虽然科学家们不知道暗物质是由什么组成的，但是他们通过观察它如何影响普通物质并模拟它的引力效应，对暗物质有了一些了解。

宇宙95%以上是暗物质和暗能量，其中暗物质占26.8%。暗物质不发光，不发射电磁波，也不参与电磁相互作用，所以它不能被任何光学或电磁波观测设备直接“看见”。暗物质跑得非常快。科学家估计暗物质粒子的运动速度为每秒220公里，是56型半自动步枪子弹速度的300倍。

科学家推测暗物质起源于BIGBANG。在早期宇宙的某个时候，宇宙的温度非常高，粒子的能量非常大。它们剧烈碰撞，产生了包括暗物质在内的各种物质。

宇宙的结构也与暗物质有关。它是宇宙中普通物质在自身重力作用下形成特定结构的重要驱动力。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子，然后可见物质聚集在由暗物质建立的引力“核心”上，最终形成星系。

暗物质对生命更重要。如果没有暗物质的引力，我们的星系可能不会在大爆炸后的膨胀过程中形成。

暗物质是如此神秘，以至于我们投入了大量的人力物力去寻找它，那么它的应用价值是什么呢？

“在那些日子里，爱因斯坦想不出量子力学和相对论的应用价值，但我们今天每个人使用的手机等通信设备中，有哪一项不能与这些科学发现分开？”常晋说道。

“水晶棒”银白色孙悟空

2015年12月17日8时12分，中国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星号，该卫星成功进入预定的转移轨道。这标志着中国科学探索研究迈出了重要的一步。

张进说:“这是中国科学家第一次把他们自己的高分辨率高能空望远镜放在空台。”“它有望深刻地改变人类宇宙学和realize/きだよ 0。

“乌空”号的外形比普通卫星要小，它的“尺寸”分别是1.5米、1.5米和1.2米，就像一盒银白色的方饼。“吴空”接收到来自空台宇宙的高能原子核、电子和伽马射线的信号，这里是the/きだよ 0，具有迄今为止世界上最宽的观测能量范围和最好的能量分辨率

中国科学院紫金山天文台研究员袁强说，世界上最著名的三个暗物质探测器是费米卫星、阿尔法磁谱仪ams-02和中国的吴空。它们各有特点，ams-02能区分正负物质，费米探测器面积大，我们的探测器分辨率最高。

常进说,“武空”在观测能量范围、能量分辨率、粒子分辨能力等方面都优于其他探测器。它的观测能量范围是阿尔法磁谱仪的10倍，能量分辨率比世界上同类探测器高3倍以上。成本只有1亿美元，分别是美国费米和ams-02的1/7和1/20。

这颗以《西游记》中孙悟空的名字命名的卫星“吴空”没有携带金箍，而是携带了300多根“水晶棒”。

位于卫星核心的bgo能量装置包含308个十字形晶体，每一个都是2.5厘米见方，60厘米长，是世界上最长的bgo晶体。

这些漂亮的“晶体棒”可以测量入射粒子的能量。电子和质子与晶体相互作用产生类似阵雨的阵雨，而电子和质子产生的阵雨具有不同的形状，因此科学家可以区分质子和电子。

“年轻而强壮”并将继续在泰空服役

每天早晚，“吴空”都会经过中国空.位于密云、喀什和三亚的三个数据接收站每天从它们那里接收大约16g数据。常进领导的团队正在从积累的海量数据中分析有价值的科学成果。

一年多前，昌津团队向世界展示了第一批成果:在泰空.精确测量电子宇宙线能谱这项成果发表在2017年12月7日的国际权威学术期刊《自然》上。

电子宇宙线的正常能谱变化应该是一条平滑的曲线。根据“吴空”积累的观测数据，科学家发现电子谱在0.9万亿电子伏处出现明显的扭结，初步迹象表明1.4万亿电子伏处的超高能带出现异常波动，在图上表现为一个“峰”。

这些结构只有在观测精度最好的时候才能看到。幸运的是，“武空”已经实现了！电子能谱在0.9万亿电子伏的拐点具有重要的天体物理学意义，它反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，并能对某些暗物质理论模型产生强约束。1.4万亿电子伏的异常波动更有趣。然而，根据现有的数据和理论模型，不可能确定这种现象是否是暗物质的痕迹。

袁强告诉记者，探测暗物质的方法主要分为三类:一是对撞机探测，主要是欧洲核中心的大型强子对撞机；第二种是地面直接探测。中国正在四川锦屏山的地下实验室进行相关实验；第三是间接检测，主要在空.之间进行

“武空”卫星是第三条路。物理学家认为暗物质粒子的碰撞会产生高能粒子，如伽马射线、正负电子、正负质子、中微子等。暗物质卫星精确地探测这些粒子，并通过它们的能谱和在空.之间的分布找到暗物质粒子存在的证据

“吴空”的设计寿命是3年，目前已经到期，但它看起来仍然“处于全盛时期”。“经过评估，我们认为‘吴空'’可以继续在泰空服役，现在已经批准延长工作时间两年。”袁强说。

(记者张伟)

关查辛迪加

最后更新时间:03-1107:21

简介:独立负责，从这里看世界

视频:“吴空”探测器“看到了什么”?科学家向你解释来源:中国新闻网“吴空”卫星:拨开暗物质的“乌云”“在过去的一年里，那只‘猴子’没有放过

视频:“吴空”探测器“看到了什么”?科学家向你解释来源:中国新闻网

“吴空”卫星:驱散暗物质的乌云

“在过去的一年里，‘猴子’没有让我们失望。”春节过后，记者来到中国科学院紫金山天文台，天文台台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进开门见山。

当整个国家都在庆祝春节的时候，天空中的猴子仍然在500公里的太阳同步轨道上运行，并且忙碌着。

截至2018年底，中国科学院紫金山天文台研制的中国首颗暗物质粒子探测卫星“吴空”已经绕地球飞行了16597次，探测到55亿个宇宙射线粒子。

同时，它在tev(1tev=1万亿电子伏特)以上积累的观测数据相当于日本量热仪电子望远镜和international/きだよ 0号站阿尔法磁谱仪实验的5倍以上，这意味着其他“同行”的工作量至少已经完成了10年。基于这些数据，研究人员成功地获得了世界上最精确的电子宇宙射线探测结果。

无形和无形与我们息息相关

20世纪30年代，科学家发现宇宙中的可见物质远不足以将星系连接成星系团。如果没有神秘和看不见的物质，星团就会解体。科学家称这种看不见的神秘物质为“暗物质”。

20世纪70年代，许多天文观测表明暗物质的存在。但是直到现在，还没有确切的暗物质信号被探测到。

虽然科学家们不知道暗物质是由什么组成的，但是他们通过观察它如何影响普通物质并模拟它的引力效应，对暗物质有了一些了解。

宇宙95%以上是暗物质和暗能量，其中暗物质占26.8%。暗物质不发光，不发射电磁波，也不参与电磁相互作用，所以它不能被任何光学或电磁波观测设备直接“看见”。暗物质跑得非常快。科学家估计暗物质粒子的运动速度为每秒220公里，是56型半自动步枪子弹速度的300倍。

科学家推测暗物质起源于BIGBANG。在早期宇宙的某个时候，宇宙的温度非常高，粒子的能量非常大。它们剧烈碰撞，产生了包括暗物质在内的各种物质。

宇宙的结构也与暗物质有关。它是宇宙中普通物质在自身重力作用下形成特定结构的重要驱动力。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子，然后可见物质聚集在由暗物质建立的引力“核心”上，最终形成星系。

暗物质对生命更重要。如果没有暗物质的引力，我们的星系可能不会在大爆炸后的膨胀过程中形成。

暗物质是如此神秘，以至于我们投入了大量的人力物力去寻找它，那么它的应用价值是什么呢？

“在那些日子里，爱因斯坦想不出量子力学和相对论的应用价值，但我们今天每个人使用的手机等通信设备中，有哪一种不能与这些科学发现分开呢？”常晋说道。

“水晶棒”银白色孙悟空

2015年12月17日8时12分，中国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星号，该卫星成功进入预定的转移轨道。这标志着中国科学探索研究迈出了重要的一步。

张进说:“这是中国科学家第一次把他们自己的高分辨率高能空望远镜放在空台。”“它有望深刻地改变人类宇宙学和realize/きだよ 0。

“乌空”号的外形比普通卫星要小，它的“尺寸”分别是1.5米、1.5米和1.2米，就像一盒银白色的方饼。“吴空”接收到来自空台宇宙的高能原子核、电子和伽马射线的信号，这里是the/きだよ 0，具有迄今为止世界上最宽的观测能量范围和最好的能量分辨率

中国科学院紫金山天文台研究员袁强说，世界上最著名的三个暗物质探测器是费米卫星、阿尔法磁谱仪ams-02和中国的吴空。它们各有特点，ams-02能区分正负物质，费米探测器面积大，我们的探测器分辨率最高。

常进说,“武空”在观测能量范围、能量分辨率、粒子分辨能力等方面都优于其他探测器。它的观测能量范围是阿尔法磁谱仪的10倍，能量分辨率比世界上同类探测器高3倍以上。成本只有1亿美元，分别是美国费米和ams-02的1/7和1/20。

这颗以《西游记》中孙悟空的名字命名的卫星“吴空”没有携带金箍，而是携带了300多根“水晶棒”。

位于卫星核心的bgo能量装置包含308个十字形晶体，每一个都是2.5厘米见方，60厘米长，是世界上最长的bgo晶体。

这些漂亮的“晶体棒”可以测量入射粒子的能量。电子和质子与晶体相互作用，产生类似淋浴的淋浴，而电子和质子产生的淋浴有不同的形状，所以科学家可以区分质子和电子。

“年轻而强壮”并将继续在泰空服役

每天早晚，“吴空”都会经过中国空.位于密云、喀什和三亚的三个数据接收站每天从它们那里接收大约16g数据。常进领导的团队正在从积累的海量数据中分析有价值的科学成果。

一年多前，昌津团队向世界展示了第一批成果:在泰空.精确测量电子宇宙线能谱这项成果发表在2017年12月7日的国际权威学术期刊《自然》上。

电子宇宙线的正常能谱变化应该是一条平滑的曲线。根据“吴空”积累的观测数据，科学家发现电子谱在0.9万亿电子伏处出现明显的扭结，初步迹象表明1.4万亿电子伏处的超高能带出现异常波动，在图上表现为一个“峰”。

这些结构只有在观测精度最好的时候才能看到。幸运的是，“武空”已经实现了！电子能谱在0.9万亿电子伏的拐点具有重要的天体物理学意义，它反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，并能对某些暗物质理论模型产生强约束。1.4万亿电子伏的异常波动更有趣。然而，根据现有的数据和理论模型，不可能确定这种现象是否是暗物质的痕迹。

袁强告诉记者，探测暗物质的方法主要分为三类:一是对撞机探测，主要是欧洲核中心的大型强子对撞机；第二种是地面直接探测。中国正在四川锦屏山的地下实验室进行相关实验；第三是间接检测，主要在空.之间进行

“武空”卫星是第三条路。物理学家认为暗物质粒子的碰撞会产生高能粒子，如伽马射线、正负电子、正负质子、中微子等。暗物质卫星精确地探测这些粒子，并通过它们的能谱和在空.之间的分布找到暗物质粒子存在的证据

“吴空”的设计寿命是3年，目前已经到期，但它看起来仍然“处于最佳状态”。“经过评估，我们认为‘吴空'’可以继续在泰空服役，现在已经批准延长工作时间两年。”袁强说。

(记者张伟)

关查辛迪加

最后更新时间:03-1107:21

简介:独立负责，从这里看世界

来源：零点娱乐时刊