“悟空”號衛星超期服役接近兩年 ,有希望揭開暗物質神秘面紗
過去幾天,全國都在慶祝國慶節和中秋節,天空中的"猴子"仍在太陽和繁忙的同步軌道上運行。
位于中科院500公里以下的紫金山天文臺烏孔科研小組,在首席科學家長進的領導下,并非無所事事,正在深入分析宇宙射線和伽馬射線數據。
從2015年12月20日收到的第一組數據來看,到2020年9月30日,烏孔衛星已經在軌道上運行了1746天,完成了對全天區域的第九次掃描,探測和處理了約86.9億高能粒子。
設計壽命為三年的"五孔"探測器和衛星平臺狀況良好,并于2019年1月首次正式延長壽命兩年。根據烏孔目前良好的工作條件,預計將在2021年1月再次延長其使用壽命。范宜忠,隊長之一,告訴"科技日報"。
猴王的"水晶棒"將移除暗物質"烏云"。
2015年12月17日08:12,中國用長征2號運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射了中國科學衛星系列的第一顆恒星--烏孔暗物質粒子探測衛星。
這是中國科學家首次將自己的高分辨率高能太空望遠鏡送入太空。"昌進說,"預計這將深刻改變人類對宇宙的看法,并在空間科學上取得重大突破。
烏孔的任務是在宇宙中發現暗物質。科學家推測,超過95%的宇宙是暗物質和暗能量,其中暗物質占26.8%。暗物質不發光,不發射電磁波,不參與電磁相互作用,它不能直接被任何光學或電磁波觀測設備"看見"。
人類對暗物質的探測主要分為三類:第一,對撞機探測,主要是歐洲核中心的大型強子對撞機;第二,直接探測在地下,中國正在四川省金平山地下實驗室進行相關實驗;第三,間接探測,主要是在太空。
悟空衛星是第三條路。物理學家認為,暗物質粒子會產生高能粒子,如伽馬射線、正電子與正電子、正電子與反質子、中微子等,暗物質衛星可以精確探測到這些粒子,并通過其能譜和空間分布找到暗物質粒子的證據。
目前,世界上有三種著名的暗物質探測器,“悟空”是世界上觀測范圍最廣、能量分辨率最好的空間探測器。
以《西游記》中中美兩國孫悟空的名字命名的“悟空”衛星,沒有攜帶金棒,而是攜帶了 300 多個“水晶棒”。
BGO 是世界上最長的 BGO 晶體。這些美麗的“水晶棒”可以測量入射粒子的能量,從而獲得宇宙粒子的線索。
“悟空”將繼續服役。每天早晚,“悟空”都會經過中國。位于密云、喀什和三亞的三個數據接收站每天接收約 16g 數據。“悟空”科研團隊就是從積累的海量數據中分析出有價值的科學成果。
早在 2017 年,“悟空”科研團隊就向世界展示了第一批成果:空間電子宇宙射線譜的精確測量。2019 年,該團隊再次發布了質子宇宙射線譜的精確測量結果,并在能譜中發現了新的結構。科學家推測這可能是附近宇宙射線源的印記。
影響科學家從宇宙射線光譜中判斷的準確性有兩個因素:一是積累的數據量;二是背景的干擾。當然,數據越多越好,背景干擾越小越好。
因此,常進院士的人生規律是,早上醒來,先看前一天的衛星數據總結報告,每晚看下載的數據分析后再入睡。
目前,“悟空”科研團隊正在進行氦核宇宙射線能譜分析。”紫金山天文臺研究員袁強在接受記者采訪時說:“我們發現氦的核光譜也有類似質子譜的扭結結構,這為我們進一步理解宇宙線起源的世紀之謎提供了重要數據。”。
此外,悟空團隊還在伽馬射線數據中尋找暗物質信號,并積極推進下一代暗物質粒子探測衛星——甚大面積伽馬射線空間望遠鏡(vlast)的關鍵技術研究。
據樊以忠介紹,“悟空”設計壽命為 3 年,服役近兩年。然而,它看起來仍然“年輕而有活力”,預計將再次延長工作時間。