中国科学院日前举行新闻发布会,宣布中科院空间科学战略性先导专项的首发星——暗物质粒子探测卫星(DAMPE)“悟空”取得首批重大科学成果。利用“悟空”采集到的数据,科研人员获得了世界上迄今最精确的高能电子宇宙线能谱。相关成果于11月30日正式在《自然》(Nature)杂志在线发表。
“悟空”于2015年12月17日发射成功,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150万颗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电子宇宙射线探测结果。
“悟空”的电子宇宙射线的能量测量范围比国外的空间探测设备有显著提高,拓展了观察宇宙的窗口;测量到的TeV电子的“纯净”程度最高(其中混入的质子数量最少),能谱准确性高;首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1 TeV处的拐折,反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力,其精确的下降行为对于判定能量低于1 TeV的部分电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。
此外,“悟空”的数据初步显示在~1.4 TeV处存在能谱精细结构。目前“悟空”运行状态良好,正持续收集数据,一旦该精细结构得以确证,将是粒子物理或天体物理领域的开创性发现。
天文观测表明,宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质,也就是标准粒子物理模型能解释的物质要多5倍,其物理本质是目前国际上粒子物理和天体物理领域的最重大问题之一。“悟空”的核心使命就是在宇宙线和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据,并进行天体物理研究。