“悟空”為什么“能”,? 首批科學成果的三宗“最”
視頻:暗物質衛(wèi)星悟空完成測試 科學成果有望年底公布 來源:上海東方高清
新華社北京11月30日電 題:“悟空”為什么“能”,?——首批科學成果的三宗“最”
新華社記者陳芳、王玨玢,、蔣芳
中國暗物質粒子探測衛(wèi)星“悟空”于北京時間30日正式公布首批重要科學成果,。這只來自中國的“頑猴”出手不凡,,僅兩年的觀測結果就發(fā)現(xiàn)了前所未有的現(xiàn)象,,或有望揭開暗物質的神秘面紗。
“悟空”究竟“能”在哪,?此次發(fā)現(xiàn)是否合乎當初的科研目標,?有可能取得的成果將會是何種級別……暗物質衛(wèi)星科研團隊為公眾分析首批科學成果的三宗“最”。
最“經濟適用”的衛(wèi)星
花費小,、本領大,,看得清、測得準,。談到2015年底發(fā)射的暗物質衛(wèi)星“悟空”,,專家一致給予“性價比”很高的評價,。
天文學家發(fā)現(xiàn),銀河系外圍恒星圍繞銀河系中心旋轉的速度“太快”,,因此,,在銀河系中除了可見物質之外,一定還有其他看不見的物質,,他們合在一起的引力“拉著”這些天體,,使其不至于由于速度過高而飛離銀河系。為此所做的計算表明,,這些看不見的物質總量是普通物質的5倍以上,,它們就是“暗物質”。
“悟空”在太空中的任務,,就是通過間接方法,,捕捉暗物質湮滅、衰變的蛛絲馬跡,。在這一方面,,造價數億至數十億美元的費米衛(wèi)星、阿爾法磁譜儀目標類似,,但“悟空”項目耗資不到1億美元,,堪稱“經濟適用”的典范。
雖然花錢少,,但本領一點不打折,。衛(wèi)星首席科學家常進介紹,“悟空”在同類設備中擁有工作能段最高,、能量分辨率最高,、粒子鑒別本領最強3項“絕技”。
“‘悟空’具有百萬選一不出錯,、同時看100萬倍能量范圍的能力,。說‘火眼金睛’一點也不為過?!背_M說,。
最“意外”的發(fā)現(xiàn)
“悟空”降妖伏魔,源于兩次“意外”,。
1997年,,美國宇航局在南極開展南極長周期氣球項目ATIC,主要目標是觀測高能宇宙射線,,電子,、伽馬射線本不在觀測之列。
“這是個機會,!”常進意識到,,美國選擇的南極,,是地球上觀測高能電子獨一無二的窗口。他一遍遍給南極項目負責人發(fā)郵件,,闡述自己的觀測構想,。
經過一年多驗算、證明,,這一最初被認為“瘋狂”的計劃最終得到支持,。此后7年,常進3次參與南極觀測,,在3000多萬個宇宙線粒子里成功找到210個超出正常能譜的高能電子,。2008年,以常進為第一作者的論文在《自然》雜志發(fā)表,。在文中,,常進論述了電子“超出”可能來自暗物質湮滅,“搭便車”的研究最終獲得了國際矚目的成就,。
第二次“意外”出現(xiàn)在“悟空”上天后,。衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)副總師范一中說,本來所有的注意力都放在以前實驗結果中的“超出”能段,,誰也沒想到,,在更高的1.4TeV能量處,會再發(fā)現(xiàn)異于正常能譜的“奇異”電子,。
“這可能會是‘悟空號’最重要的發(fā)現(xiàn),。科學就是這樣,,無心插柳,、種瓜得豆,你永遠不知道下一秒會有什么驚喜,?!狈兑恢姓f。
最令人期待的成果
“從未預想的成果”“激動人心的發(fā)現(xiàn)”……對于此次公布的“悟空”成果,,《自然》中國區(qū)總監(jiān)印格致毫不吝惜地給予了極高評價,。
雖然目前積累的粒子數量還不足以確證“發(fā)現(xiàn)”,“悟空”在1.4TeV處捕捉的“奇異”電子,,依然引起了物理學者的強烈關注,。
2013年,歐洲核子中心確認發(fā)現(xiàn)被譽為“上帝粒子”的希格斯玻色子,。物理學標準模型61種基本粒子的最后一塊拼圖歸位。但這并不是宇宙的最終答案,。功德圓滿的模型如果不能突破,,也意味著對宇宙新知的探索即將步入一片沙漠,。
范一中說,1.4TeV能量處的“奇異”電子信號如果得到確認,,將超出常規(guī)天文模型的解釋范疇,,要么來自暗物質湮滅,要么來自宇宙中某種奇特的“新型加速器”,。
“現(xiàn)在看來,,最有可能的解釋是來源于暗物質?!敝锌圃涸菏繀窃懒颊f,。
“粒子物理領域已經進入下半場,希望‘悟空’能夠得分,。按照目前的進度,,我們的第二批科學成果預計將在明年底發(fā)表?!背_M說,。