2015-12-17
暗物质，我们已经提到过很多次了。如果你想详细了解可以查看《那轰然一响...除了星辰...还有？》，《兰德尔，暗物质和恐龙》和《暗物质存在的证据》。今天我们要迅速的主角是“悟空”。前一段时间，中国紫金山天文台公开为新一代的空间暗物质探测器征名。最后，在三万多征名的候选者中选出了“悟空”。今天，悟空成功的升空了，看一张他“腾云驾雾”的英姿：
那么，悟空的使命是什么？暗物质又是什么？虽然我们聊过很多次，但是引用中科院之声，国际空间科学中心和紫金山天文联合出品的这张幽默风趣易懂的《寻找暗物质》。好吧，图片看不过瘾，我们再来看个趣味视频，关于上面提到的两朵乌云：什么是暗物质和暗能量？
现在你已经对暗物质有所了解，也知道为什么科学家都在努力的寻找它的踪迹。那么悟空呢？此次他再次腾云驾雾，是否能最终取得“真经”？悟空的主要科学目标有三个（三大神通）：一是暗物质的间接探测；二是寻找宇宙射线的起源；三是伽马射线天体物理。
首先我们来了解一下什么是宇宙射线。宇宙射线是指宇宙中具有相当大能量的带电粒子流，宇宙射线的发现要回到1912年，德国科学家汉斯制作了一个电离室用于测量空气中的电离度——空气中带电粒子的数量。他将电离室放在热气球上以测出不同海拔的电离度。结果显示，海拔越高，电离度越大。这就说明高海拔的带电粒子不是地球产生的，也就是说，宇宙空间会产生带电粒子，再打到地球上。
宇宙射线产生后，会有一定的几率逃脱银河系，这样宇宙射线的能量就会越来越低。但事实上，宇宙射线的能量是比较稳定的。这是因为宇宙射线有源头，一般认为是发生超新星爆发时，高能量的粒子会以极高的速度抛射到星系空间中。等等，说了半天的宇宙射线，这跟探测暗物质有什么关系？今天的第一主角不是暗物质么。
当然，刚才说过，宇宙射线的源头一般被认为是超新星爆发，而暗物质湮灭的时候产生也会产生宇宙射线。就这意味着暗物质的存在会成为宇宙线的额外来源，这时候探测到的宇宙射线会不同于标准模型，多出来的一部分可能来源于暗物质的湮灭或者衰变，对这多出的一部分进行探测就是暗物质的间接证据，进而就可以研究暗物质特性与空间分布的规律。
如果悟空的火眼金睛能看到宇宙黑暗的一面，那可谓是一箭双雕，一举解决了宇宙学的两大难题。在伽玛射线天文学方面，目标是探测在GeV ~ TeV的辐射源。悟空相比于国际其它的暗物质探测器有三大优势：一时能够测量的宇宙射线的能力非常高；二是能量分辨率高；三是测量能量的本底比较低，也就是区分电子和质子的能量非常强。
这里就不多吹嘘“悟空”的有多出色，多重要，承载多少希望，只盼他能完成自己的使命，真正找到暗物质存在的证据！— 俺老孙去也 —