悟空衛(wèi)星重大發(fā)現(xiàn),150萬(wàn)個(gè)高能電子,能段可達(dá)25個(gè)GeV到5個(gè)TeV

　　悟空衛(wèi)星作為一顆滿(mǎn)分的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星，代表著人類(lèi)的眼睛在宇宙中探測(cè)。2015年底發(fā)射的我國(guó)首顆天文衛(wèi)星“悟空”號(hào)，使命就是在宇宙線(xiàn)和伽馬射線(xiàn)輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，經(jīng)過(guò)一年多的數(shù)據(jù)積累，終于有了重大發(fā)現(xiàn)。

　　到目前為止，我們?cè)谔鞂⒔鼉赡?，全天掃描?次，獲得了超過(guò)35億的高能粒子。

　　上面右圖的橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是粒子數(shù)目，每天在穩(wěn)定地增長(zhǎng)，如果有一天儀器出了問(wèn)題，它就不是一條直線(xiàn)，它就要掉下來(lái)，所以這個(gè)直線(xiàn)你看穩(wěn)定在那，就證明我們?cè)谔焐蠜](méi)有浪費(fèi)一分鐘，所有的時(shí)間都在正常地工作。

　　5TeV的高能電子

　　這是我們?cè)谔焐峡吹降囊粋€(gè)5TeV的高能電子，也是人們?cè)谔焐系谝淮沃苯涌吹竭@么高能量的高能電子。

　　“悟空”號(hào)究竟“看”到了什么呢？

　　這一次發(fā)表的結(jié)果是基于530天的數(shù)據(jù)，從28億個(gè)高能粒子里面選出了150萬(wàn)個(gè)高能電子，它觀測(cè)的能段從25個(gè)GeV到5個(gè)TeV。

　　悟空號(hào)的電子宇宙射線(xiàn)能譜

　　首先，“悟空”號(hào)的能量測(cè)量范圍比世界上其他的空間項(xiàng)目顯著提高，開(kāi)辟了宇宙觀測(cè)新窗口。AMS-02（阿爾法磁譜儀）是不到1個(gè)TeV，費(fèi)米大概在2個(gè)TeV以下，但是我們接近5個(gè)TeV，這個(gè)窗口的延伸對(duì)科學(xué)特別重要。

　　“悟空”衛(wèi)星工作530天得到的高精度宇宙射線(xiàn)電子能譜（紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)），以及和美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星測(cè)量結(jié)果（藍(lán)點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀的測(cè)量結(jié)果（綠點(diǎn)）的比較。　　第二個(gè)是測(cè)量到TeV電子的純凈度最高，也就是看得清，能譜的準(zhǔn)確性最高。所以我們說(shuō)“悟空獲得了世界上精度最高的宇宙高能電子能譜”，它的本底最低，系統(tǒng)誤差最小。

　　它在物理上首次直接測(cè)量到了能譜在1TeV處的拐折，因?yàn)橥ㄟ^(guò)十多年的觀測(cè)，在1TeV以下發(fā)現(xiàn)了宇宙高能電子的異常，有個(gè)超出情況。這個(gè)超出究竟是來(lái)自于暗物質(zhì)還是特殊的天體物理構(gòu)成，到現(xiàn)在為止還不是很清楚，只有把這個(gè)拐折測(cè)出來(lái)往下“掉”，才能判斷它的物理源。我們測(cè)出了這個(gè)“掉”，澄清了TeV電子的能譜行為，為判斷TeV以下的高能電子宇宙射線(xiàn)是否來(lái)自于暗物質(zhì)湮滅提供了關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)。

　　就是說(shuō)，以前國(guó)際上花了那么多錢(qián)，數(shù)百億下去，看到了異常，這些異常是什么東西呢，這次通過(guò)我們這個(gè)數(shù)據(jù)基本能夠判定清楚。

　　科學(xué)觀察有一個(gè)特殊性，本來(lái)就要做A，但往往發(fā)現(xiàn)的是B，“種瓜得豆”在科學(xué)上是常有的事情。

　　我們?cè)诟吣芏伟l(fā)現(xiàn)了一個(gè)令人矚目的現(xiàn)象，就是這一個(gè)點(diǎn)，流量突然上去又下來(lái)了，這個(gè)點(diǎn)是我們沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的，它用現(xiàn)有的物理知識(shí)還沒(méi)辦法解釋。

　　高能段出現(xiàn)了引入矚目的現(xiàn)象

　　當(dāng)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的速度太快時(shí)，就不得不設(shè)想，在銀河系中除了可見(jiàn)物質(zhì)之外，一定還有其他看不見(jiàn)的物質(zhì)，它們合在一起的引力拉著太陽(yáng)，使其不至于由于速度過(guò)高而飛離現(xiàn)在所在的位置。為此所做的計(jì)算表明，這些看不見(jiàn)的物質(zhì)總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)看得見(jiàn)的物質(zhì)，這些看不見(jiàn)的物質(zhì)就被暫時(shí)稱(chēng)為暗物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)，就自然成為了重大的科學(xué)前沿。

　　我們的數(shù)據(jù)量到現(xiàn)在還不足以百分之百肯定我們發(fā)現(xiàn)了什么東西，但好消息是“悟空”號(hào)在天上工作幾乎完美，還在繼續(xù)收集數(shù)據(jù)，我們希望通過(guò)后面的數(shù)據(jù)，能夠弄清楚在TeV能段這些新奇的現(xiàn)象究竟是怎么回事。