百年「暗物质」谜团有解? 陆悟空号探测到异常电子

太空百年「暗物质」发现有进展。(图/翻摄自新华社,下同。)

大陆中心综合报导

百年「暗物质」谜团科学家有新的研究发现。中国天文卫星悟空号」自2015年来获取的粒子数据分析,研究人员在1.4TeV(1.4兆电子伏特)发现精度极高的奇异电子,这也是进一步证明了暗物质可能存在的事实

据了解,悟空号采用了紫金山天文台研究人员自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法,实现了对高能(5 GeV-10 TeV)电子、伽马射线的「经济适用型」观测。1 GeV=10亿电子伏特,而1 TeV=1万亿电子伏特;人类眼睛最敏感的可见光的能量约为2电子伏特。

根据英国《自然》杂志29日在线发表的报告中提到,中国科学院紫金山天文台副台长常进的团队基于「悟空号」卫星收集的数据,成功获取了目前国际上在万亿电子伏特能段精度最高的电子宇宙射线探测结果

根据《新华社》报导,「悟空号」卫星地面科学应用系统副总设计师、紫金山天文台研究员一中表示,「一般认为暗物质可能湮灭或衰变,会产生高能电子宇宙射线,因此高精度的电子宇宙射线能谱测量对暗物质间接探测具有重要意义,会显著推动相关研究。」

在这项最新发现中,「悟空号」还首次直接测量到电子宇宙射线能谱的波折,精确的下降行是判定部分电子宇宙射线是否来自暗物质的关键。范一中还解释,这次所测量到的波折准确下降行为可以厘清部分「1兆电子伏特以下能量的电子宇宙射线」是否来自暗物质。

除此之外,「悟空号」的数据初步显示有1个「能谱精细结构」存在,如果得到证实,将会是粒子物理天体物理界的重大发现。范一中说到,电子宇宙射线产生之后会在太空中进行传播,会快速损失能量,一般不认为能够产生精细结构,若在其中发现精细结构,将为暗物质探测带来新希望。他更补充说到,目前卫星看到了那样的迹象,但还需要进一步的积累数据证实。

据了解,发现暗物质对人类意味着基础科学的关键性突破。爱因斯坦1917年发表的相对论让人对于宇宙有了认知,而100多年后也许人类后代离不开对「暗物质」的发掘与运用

悟空号于2015年12月17日发射成功,是中国的首颗天文卫星。根据了解,该卫星的数据分析工作获得国家重点研发计划科技部973青年科学家专题项目国家自然科学基金委员会-中国科学院空间科学卫星联合基金、国家基金委杰出青年基金/优秀青年基金、中国科学院“百人计划”等项目的大力支持

卫星在轨运行的前530天共采集了约28亿颗高能宇宙射线,其中包含约150万例25GeV以上的电子宇宙射线。基于这些数据科研人员成功获取了目前国际上精度最高的TeV电子宇宙射线探测结果。该成果北京时间2017年11月30日在Nature杂志在线发表。

▼探测「暗物质」的卫星在2015年升空