天目Tech+探测宇宙中的暗物质“悟空”号有多努力?

2022年07月01日00:25:35 科学 1040

泰戈尔在诗里写:以繁星为火花,却又无法看见的黑暗之火焰,到底是什么?

如果让物理学家来回答,答案很可能是:暗物质。所谓暗物质,就是看不见,却被理论测算出大量存在于宇宙中的物质。

那么,暗物质究竟是什么?如何才能探测到它?6月30日,在由中国科学院大学国际理论物理中心(亚太地区) 联合中科院理论物理研究所、国科大杭州高等研究院共同举办的“从极小量子粒子到极大膨胀宇宙”量子-宇宙物理系列前沿论坛上,中科院院士、国家天文台台长常进给出了回答。

天目Tech+探测宇宙中的暗物质“悟空”号有多努力? - 天天要闻

论坛活动现场 资料图

为何要研究这个弥散在宇宙中的“幽灵”——暗物质?

通过天文观测,科学家们发现,宇宙中发光物质只占极少部分,而暗物质约占所有物质的25%。常进表示,暗物质如同一朵笼罩在21世纪物理学上的乌云,目前没有一种标准模型能解释其性质,“对他们的研究很可能会带来科学上新的突破,甚至导致物理学的革命。”

天目Tech+探测宇宙中的暗物质“悟空”号有多努力? - 天天要闻

直播资料图

那么,科学家如何才能探测到这种看不见、摸不着的物质?

常进介绍,探测暗物质主要有三种方法,一是在高能粒子加速器上,通过高能粒子碰撞模拟宇宙大爆炸,从中探测暗物质粒子;二是于地下深处,在“安静”的地下环境中,通过捕捉暗物质粒子与普通原子核膨胀产生的微弱信号,探测暗物质粒子;三是在空间中间接探测暗物质粒子。

其中,2015年12月17日,我国暗物质粒子探测卫星“悟空”号发射升空。它的主要使命是间接探测暗物质粒子并研究宇宙线物理和高能伽马射线天文。它具有能量分辨率高、测量能量范围大和本底抑制能力强等优势,将中国的暗物质探测提升至新的水平。

常进介绍,两个暗物质粒子相遇,发生碰撞时,会产生“看得见”的高能粒子,如伽马射线、质子、反质子中微子等。通俗地讲,“悟空”号就如同一个空间望远镜,通过测量这些高能粒子,间接证实暗物质粒子的存在。

天目Tech+探测宇宙中的暗物质“悟空”号有多努力? - 天天要闻

悟空号 资料图

记者了解到,悟空的“火眼金睛”让它探测收获颇丰。

来自外太空的高能粒子统称为宇宙射线,它们携带着多种天体物理过程的关键信息。

2017年,“悟空”号公布首批发现,直接在太空中测量到了电子宇宙射线的一处异常波动,有可能与暗物质相关。2019年,“悟空”号又测量了迄今为止能段最宽也最精确的质子能谱。2021年5月,“悟空”号第三批科研成果公布,科研人员获得了宇宙射线氦核的精确能谱测量最新结果。

如今,当人类抬头看看天,每天的清晨和傍晚,“悟空”号都会飞过中国的上空,在距离地面500公里左右的太阳同步轨道上,寻找暗物质的身影。

从发射到现在,“悟空”号所有传感器都保持良好的工作状态,高能电子、各种宇宙射线粒子等关键数据仍在不断积累中。

“目前,我们还在收集数据,希望在暗物质探索方面取得突破。”常进说。

科学分类资讯推荐

上海企业“数智碳”实践 | 从第一颗种子开始“科技基因”就被植入 - 天天要闻

上海企业“数智碳”实践 | 从第一颗种子开始“科技基因”就被植入

东禾九谷开心农场的全自动插秧机。今年的水稻插秧时节,在崇明区竖新镇的东禾九谷开心农场,一台新引进的无人驾驶插秧机成为稻田里的“明星”。工作人员为插秧机装好秧盘后,只需进行简单设置和遥控启动,插秧机就能自动作业,将装载的秧苗持续插入稻田。临近稻田尽头,插秧机会自动掉头,在返程中继续插秧。几趟来回后,工...
杨幂论文争议:查重率异常低,AI痕迹明显,字数不足引质疑 - 天天要闻

杨幂论文争议:查重率异常低,AI痕迹明显,字数不足引质疑

近日,关于杨幂论文的争议在学术界和网络上引发了广泛讨论。据报道,杨幂所提交的论文查重率异常低,仅为0.9%,且字数远远达不到发刊标准,这不禁让人对其论文的质量和原创性产生质疑。更为引人关注的是,论文中疑似存在AI生成的痕迹,这一发现更是加剧
嫦娥六号轨道器正前往执行拓展任务! - 天天要闻

嫦娥六号轨道器正前往执行拓展任务!

2024年6月25日14时7分,“嫦娥六号”返回器着陆在内蒙古四子王旗阿木古郎草原。至此,为期53天的“嫦娥六号”任务完美收官。 在此之前,13时20分许,北京航天飞行控制中心通过地面测控站向“嫦娥六号”轨返组合体(轨道器与返回器组合体)注入高精度导航参数。此后,轨道器与返回器在南大西洋海平面上空约5000千米处解锁分...
科学家应该发财!疫情功臣李兰娟院士,名下医院估值80亿 - 天天要闻

科学家应该发财!疫情功臣李兰娟院士,名下医院估值80亿

李兰娟院士是新冠肺炎期间的最美逆行人,70多岁高龄的她,在忙碌了一天后,回到休息室,摘下口罩,一道深深的勒痕横在脸上,令人看了无比的心酸,无比的感动。如今,李兰娟院士和爱人郑树森院士创办的“树兰医疗”两次冲击港股IPO,合计估值约80亿。科
从开伞到落地 如何准确捕捉“嫦娥六号”图像? - 天天要闻

从开伞到落地 如何准确捕捉“嫦娥六号”图像?

今天14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域,工作正常,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功,实现世界首次月球背面采样返回。“嫦娥六号”采用的是特殊的“打水漂”返回方式,在地广人稀的内蒙古四子王旗着陆场着陆。酒泉卫星发射中心景象测量分队在着陆场布设多台小型无人测控设备,构建起了一道...