“悟空”号功率是“同行”至少10倍 将延期执役2年

“悟空”号卫星: 拨开暗物质的“乌云”

“以前的一年,那只‘山公’没有让我们绝望。”春节后,记者来到中国科学院紫金山地理台,该台副台长、暗物质粒子探测卫星首席科学家常进开门见山地说。

当全国上下都在庆祝新春佳节时,天上那只“山公”仍旧奔跑在500公里高的太阳同步轨道上,忙忙碌碌。

截至2018年年底,中国科学院紫金山地理台研制的我国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”号已绕地球飞行了16597圈,探测宇宙射线粒子55亿个。

在相同时间内,它堆集的TeV(1TeV=1万亿电子伏特)以上的观测数据适当于国际空间站上的日本量能器电子望远镜和阿尔法磁谱仪实验的5倍以上,意味着完成了其他“同行”至少10年的工作量。基于这些数据,科研人员成功获取了现在国际上精度最高的电子宇宙射线探测成果。

看不见摸不着却与我们息息相关

20世纪30时代,科学家发现,宇宙中可见物质远远不足以把星系连成一片,构成星系团,假如不是存在一种奥秘而不可见的物质,星系团早就分崩离析。科学家把这种看不见的奥秘物质称为“暗物质”。

到了20世纪70时代,多种地理观测成果都暗示着暗物质的存在。但直到现在还没有切当的暗物质信号被探测到。

虽然科学家们还不知道暗物质究竟由什么构成,但通过观测它怎么影响普通物质,并模仿它的引力效应,仍是对它有了一些了解。

宇宙中95%以上是暗物质和暗能量,其间暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参加电磁彼此作用,它无法用任何光学或电磁波观测设备直接“看”到。暗物质运转速度很快。科学家测算,暗物质粒子的运动速度为每秒220千米,是56式半主动步枪子弹出膛速度的300倍。

科学家推测暗物质发生于宇宙大爆炸。在宇宙前期某一个时刻,宇宙温度十分高,粒子能量十分大,它们剧烈碰撞,发生包括暗物质在内的各种各样的物质。

宇宙的结构也与暗物质有关。它是促使宇宙中的普通物质在本身引力下构成特定结构的重要推手。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子,随后可见物质才集合在一些由暗物质建立起来的引力“核”上,并最终构成了星系。

暗物质对生命来说更是至关重要。假定没有暗物质的引力作用,我们地点的银河系将很可能无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中构成。

暗物质这么奥秘,我们投入这么多人力物力去寻找它,那么它究竟有什么应用价值呢?

“当年,爱因斯坦也想不到量子力学和相对论有什么应用价值,可是今天我们每一个人用到的手机等通讯设备,哪一个离得开这些科学发现?”常进说道。

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