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评“悟空”新发现:拓宽观察宇宙窗口 真正实现“火眼金睛”

2017-12来源:

  业界热评“悟空”新发现:拓宽观察宇宙窗口 真正实现“火眼金睛”

  北京11月30日电 题:业界热评“悟空”新发现:拓宽观察宇宙窗口 真正实现“火眼金睛”

  记者 张素

  北京时间30日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。相关专家如何评价“悟空”的相关表现?

11月30日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。图为暗物质探测卫星“悟空”效果图。 中科院 供图 11月30日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。图为暗物质探测卫星“悟空”效果图。 中科院 供图

  评价卫星——真正实现了“火眼金睛”。

  “悟空”自2015年12月17日“上天”以来,每日绕行地球15圈、获得约500万个高能粒子。它采用的是由中国科学家自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法,既能探测低能区,也能探测高能区,特别是首次走进1万亿电子伏特(TeV)以上的“无人区”。

  “悟空”不仅看得清,还找得准。“卫星的动态范围达到100万倍。”“悟空”首席科学家、中国科学院紫金山天文台副台长常进打比方说,卫星能够同时看清一个身高2米的人及他体内每一个血小板。此外,“悟空”累计探测超过35亿个高能宇宙射线,从中搜寻到100多个“奇异”电子,精准度相当于“在上千万人口的城市里找到特定的一个人”。

  《自然》物理科学主编卡尔·日耶梅利斯(Karl Ziemelis)在受访时表示,高能电子宇宙射线能谱可以为科学家们探寻高能粒子源头提供线索,“悟空”证实了暗物质粒子探测卫星在这方面的可观潜力。

  中国科学院国家空间科学中心主任吴季透露,卫星在轨接近两年,各个探测器性能仍保持发射时的状态。而从不间断获取数据来看,“卫星在天上没有浪费1分钟”。

11月30日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。图为暗物质探测卫星“悟空”效果图。 中科院 供图 11月30日,国际权威学术期刊《自然》在线发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。图为暗物质探测卫星“悟空”效果图。 中科院 供图

  评价成果——发现暗物质的“蛛丝马迹”。

  像“悟空”这样通过寻找暗物质湮灭或衰变的产物,间接寻找暗物质的过程,常进形象地称为“根据儿子的基因反推父亲”。经过530天在轨运行观测积累,“悟空”首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在1TeV处的“拐折”及在1.4TeV处的“尖峰”。

  《自然》审稿人、一位国际知名理论物理学家评价称:“现有的物理模型无法解释‘悟空’的最新发现。”

  中国科学院院士、中国科学院理论物理研究所所长吴岳良认为,从目前数据分析来看,产生“奇异”电子信号的来源很可能是暗物质湮灭。如果进一步证实这种观点,人们就可以根据“悟空”的探测结果获知暗物质粒子的质量和湮灭率。

  评价意义——拓宽人类观察宇宙的窗口。

  中国科学院院长白春礼认为,如果“悟空”最终确定发现暗物质,无疑非常重要,但如果不是暗物质,也意义重大,因为这将突破物理学理论,改变我们对物质的已有认知。

  日耶梅利斯也表示,暗物质并不是天体物理学家需要解答的唯一问题,所以不管“悟空”能否找到暗物质,它所获取的高能宇宙射线能谱信息都将推动新理论的发展。

  评价中国——展现长年投入的回报。

  与美国费米卫星等国际同类设备相比,中国“悟空”所花经费相对少,却在“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”和“区分不同种类粒子的本领”这两项关键技术指标方面世界领先。

  “此次成果展示了中国技术实力发展的一个里程碑。”《自然》中国区科学总监印格致(Ed Gerstner)说,“悟空”的精湛技术将在未来帮助我们解决其他技术挑战。

  “中国科学家已经从自然科学前沿理论的学习者、继承者、围观者,逐渐走到了舞台中央。”白春礼说,包括“悟空”在内,中国科学院空间先导专项首批部署的4个卫星工程“四发四捷”,未来还将继续对基础科学前沿给予特别关注,继续布局、研制和发射新的空间科学卫星。

  印格致坦言,中国对于基础科学的支持,展示了中国对于“基础科学是创新型经济发展引擎”的深刻理解。(完)

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