中國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”上演哪些“大片”？
中新網(wǎng)客戶端北京11月30日電 題：中國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”上演哪些“大片”？
中新網(wǎng)記者 張素
從2015年12月17日成功發(fā)射，到2017年11月30日公布首批成果，中國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”翱翔宇宙取“真經(jīng)”。不知不覺(jué)間，“悟空”演繹了三部“大片”。
《捉妖記》：“火眼金睛”找到暗物質(zhì)
“悟空”首席科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)常進(jìn)說(shuō)：“我們想通過(guò)‘悟空’的火眼金睛，找到暗物質(zhì)這個(gè)‘妖魔鬼怪’?！?/p>
“妖”，指的是看不見(jiàn)、摸不著的暗物質(zhì)。主流科學(xué)界認(rèn)為，人類已發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)占宇宙物質(zhì)總量不足5%，剩余部分就是暗物質(zhì)和暗能量。由于暗物質(zhì)無(wú)法被直接觀測(cè)，與物質(zhì)相互作用也比較弱，人類至今對(duì)其知之甚少。
近年來(lái)，全球多個(gè)團(tuán)隊(duì)通過(guò)不同類型的設(shè)備持續(xù)“捉妖”，比如地上有歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，天上有美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星。雖為后起之秀，但“悟空”不僅更“經(jīng)濟(jì)適用”，其電子宇宙射線能量測(cè)量范圍也有顯著提高，還能夠最大限度地過(guò)濾掉宇宙射線的“雜音”。
上天不到兩年時(shí)間，“悟空”發(fā)現(xiàn)了100多個(gè)“奇異”電子。常進(jìn)說(shuō)，如果“悟空”接下來(lái)還能持續(xù)捕捉這些“奇異”的電子信號(hào)，達(dá)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)要求的精度，““無(wú)論是不是暗物質(zhì)，都將是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)”。
《尖峰時(shí)刻》：從未被觀測(cè)到的“尖峰”
在軌運(yùn)行的前530天里，“悟空”共采集了約28億顆高能宇宙射線?；谶@些數(shù)據(jù)，科研人員獲取了當(dāng)前國(guó)際上精度最高的電子宇宙射線測(cè)量結(jié)果。
同樣放在一張圖上與美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星和阿爾法磁譜儀的測(cè)量結(jié)果作比較，人們不難發(fā)現(xiàn)，“悟空”探測(cè)的電子宇宙射線能量測(cè)量范圍顯著提高：它是首個(gè)在空間探測(cè)萬(wàn)億電子伏特(TeV)以上波段的衛(wèi)星。
常進(jìn)團(tuán)隊(duì)由此有了前所未有的發(fā)現(xiàn)，他們直接觀測(cè)到電子宇宙射線能譜在1TeV處的“拐折”，以及在1.4TeV處的“尖峰”。常進(jìn)說(shuō)，1.4TeV處存在能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)，即“精確地觀測(cè)到了電子數(shù)量忽然上升隨后又下降的尖銳變化”，但目前掌握的數(shù)據(jù)量還不足以對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)。
中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員范一中說(shuō)，電子能譜在高能譜段突然出現(xiàn)“拐折”，一定是有什么“源”影響了它。如果能夠證明影響它的“源”不是已知物質(zhì)，“那就很有可能是暗物質(zhì)了”。
《一代宗師》：對(duì)現(xiàn)有科學(xué)理論的突破
外界顯然更關(guān)心“‘悟空’到底有沒(méi)有找到暗物質(zhì)”并不斷追問(wèn)。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》中國(guó)區(qū)科學(xué)總監(jiān)印格致(Ed Gerstner)回答：在前沿科學(xué)研究領(lǐng)域，科學(xué)家們直到多個(gè)方向的研究成果反復(fù)互證，才會(huì)最終宣布“是的！我們找到了！”
毫無(wú)疑問(wèn)的是，“悟空”今日發(fā)來(lái)的這份“捷報(bào)”再度點(diǎn)燃公眾對(duì)暗物質(zhì)的熱情。常進(jìn)說(shuō)，“悟空”在軌運(yùn)行良好，探測(cè)器正常工作率平均達(dá)到99.5%，有望超過(guò)3年設(shè)計(jì)壽命，“為我們‘捉妖’5至10年”。
對(duì)于科學(xué)家們來(lái)說(shuō)，還有一個(gè)問(wèn)題是無(wú)法回避也難以言說(shuō)：找到暗物質(zhì)，到底將對(duì)人們的生活帶來(lái)哪些影響？
“暗物質(zhì)的作用我們現(xiàn)在無(wú)從得知，但是現(xiàn)在，尋找暗物質(zhì)的工作每天都在影響著我和我的團(tuán)隊(duì)成員?！背＿M(jìn)舉例說(shuō)，人們現(xiàn)在廣泛使用的萬(wàn)維網(wǎng)最初來(lái)自于粒子物理學(xué)家的構(gòu)想，“所以也許100年后，人類子孫后代的日常生活都離不開(kāi)對(duì)暗物質(zhì)性質(zhì)的發(fā)掘和利用”。(完)
