中國連夜宣布重磅新聞!“悟空”或首次看到了暗物質!
人類離發現暗物質又近了一步。
“悟空”重大成果揭曉:發現反常電子信號,疑似與暗物質相關。
據中國科學院公布,暗物質粒子探測衛星“悟空”在太空中測量到了電子宇宙射線的一處異常波動。
這一“尖峰”此前從未被人觀測到,是中國科學家取得的一項開創性發現,可能與暗物質相關,有望為現有科學理論帶來突破。
暗物質,有多神秘?
當我們仰望星空時,除了太陽、月亮、星星外,感覺宇宙空蕩蕩的。然而這只是一種錯覺!
現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、宇宙膨脹行為的研究表明:宇宙的密度由約4.9%的普通物質,26.8%暗物質和68.3%的暗能量組成。
這是什么概念?也就是說,我們能看到的普通物質在整個宇宙中只占不到5%。剩下95.1%的宇宙組分,我們都看不到。
由于看不到,科學家們姑且稱之為暗物質和暗能量。
這里所說的“看不見”,不單單是說用我們的肉眼在可見光波段看不見,
而是說不論探測什么波段的電磁波,比如無線電、紅外線、紫外線、X射線等,都看不到它。也就是說,暗物質幾乎不發出任何波段的電磁輻射。
曾經有這樣一段話來形容暗物質:
科學家們深信,有一種神秘的物質,它們就像幽靈一樣彌漫在我們每個人周圍,它可以輕易穿過每個人的身體而又不被人察覺。
如此神秘而又重要的存在,讓暗物質成為現代天文學和物理學的一大謎團。發現暗物質,成為重大科學前沿。暗物質帶來的問題也因此被認為是“籠罩在當前物理學天空中的烏云”。
“悟空”有多牛?
“悟空號”瞄準了這一前沿,在空間開展了探索性的工作。根據目前理論物理學家的解釋,如果暗物質粒子相互碰撞并湮滅,將轉換為高能電子。那么到空間去精確地探測高能電子能譜,就可以發現暗物質存在的蛛絲馬跡。
暗物質粒子探測衛星,實際上是一個望遠鏡。高能光子和探測器發生作用后產生正負電子對,它通過探測正負電子對的方向、能量,來判斷天上高能光子的方向和能量。每一個高能粒子打上去,能產生7萬多個信號。
“悟空號”在2015年年底發射上天,各項性能工作正常,整個探測器有1.4噸多重,功耗600瓦,它工作在500公里的太陽同步軌道,在能量、方向、電荷,包括粒子鑒別方面,都達到世界最高水平。目前為止,它能每天探測500萬個高能粒子,已經全天掃描了4次,獲得了超過35億的高能粒子。
在它530個日夜的記錄下,科學家終于發現了一些此前從未預測到的跡象:電子宇宙線能譜在1.4萬億電子伏處出現了一個尖峰!
科學家們推測,這種異常來自于宇宙中“質量為1.4萬億電子伏左右的新物理粒子”。它可能就是長期以來尋找的暗物質;或是某種奇特的天體,它能加速出單一能量的高能電子。
這是粒子物理或天體物理領域的開創性發現!它也給予了我們用悟空的“火眼金睛”繼續探索、繼續發現的信心,就如同暗物質粒子探測衛星首席科學家,中科院紫金山天文臺副臺長常進說的那樣:“我們希望在不遠的將來,中國人能夠在天上找到暗物質粒子!”