新華網(wǎng)北京11月30日電 “悟空”衛(wèi)星在軌運(yùn)行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線，其中包含約150萬(wàn)25GeV以上的電子宇宙射線。基于這些數(shù)據(jù)科研人員成功獲取了目前國(guó)際上最精確的電子宇宙射線探測(cè)結(jié)果。

　　圖為“悟空”衛(wèi)星工作530天得到的高精度宇宙射線電子能譜（紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)），以及和美國(guó)費(fèi)米衛(wèi)星測(cè)量結(jié)果（藍(lán)點(diǎn)）、丁肇中先生領(lǐng)導(dǎo)的阿爾法磁譜儀的測(cè)量結(jié)果（綠點(diǎn)）的比較。中科院供圖

　　在中國(guó)科學(xué)院27日召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)”首席科學(xué)家常進(jìn)對(duì)外宣布了這一重大消息。對(duì)于公眾普遍關(guān)心的暗物質(zhì)探測(cè)話題，這一發(fā)現(xiàn)意味著什么？

　　根據(jù)人們已知的物理規(guī)律，來(lái)自宇宙空間的粒子能譜（能譜指的是粒子數(shù)目隨能量的變化情況）有其特定的分布，一般是隨著能量升高其數(shù)目逐漸下降。如果能譜出現(xiàn)異常，便意味著可能有新的物理原因。根據(jù)目前理論物理學(xué)家的推測(cè)，如果暗物質(zhì)粒子相互碰撞并湮滅，將產(chǎn)生高能電子。那么到空間去精確地探測(cè)高能電子能譜，就可以發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)存在的蛛絲馬跡。“悟空”的核心使命就是在宇宙線和伽馬射線輻射中尋找暗物質(zhì)粒子存在的證據(jù)，并進(jìn)行天體物理研究。

　　據(jù)常進(jìn)介紹，與目前國(guó)際上其他暗物質(zhì)空間探測(cè)設(shè)備如AMS-02、 Fermi-LAT相比，“悟空”衛(wèi)星的電子宇宙射線的能量測(cè)量范圍有顯著提高，拓展了我們觀察宇宙的窗口。

　　記者了解到，“悟空”衛(wèi)星采用了中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究人員自主提出的分辨粒子種類(lèi)的新探測(cè)技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高能（5 GeV-10TeV）電子、伽馬射線的“經(jīng)濟(jì)適用型”觀測(cè)。“1GeV=10億電子伏特，1TeV=1萬(wàn)億電子伏特。人類(lèi)眼睛最敏感的可見(jiàn)光的能量約為2電子伏特。‘悟空’衛(wèi)星在‘高能電子、伽馬射線的能量測(cè)量準(zhǔn)確度’以及‘區(qū)分不同種類(lèi)粒子的本領(lǐng)’這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)方面世界領(lǐng)先，尤其適合尋找暗物質(zhì)粒子湮滅過(guò)程產(chǎn)生的一些非常尖銳的能譜信號(hào)。”常進(jìn)告訴記者。

　　不僅探測(cè)的能量范圍有了顯著提高，“悟空”衛(wèi)星測(cè)量到的TeV電子的“純凈”程度最高，也就是其中混入的質(zhì)子數(shù)量最少，能譜的準(zhǔn)確性高。

　　在這樣的“高段位、高配置”之下，經(jīng)過(guò)530天的觀測(cè)積累，“悟空”首次直接測(cè)量到了電子宇宙射線能譜在~1 TeV處的拐折，該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，其精確的下降行為對(duì)于判定部分（能量低于1 TeV）電子宇宙射線是否來(lái)自于暗物質(zhì)起著關(guān)鍵性作用。此外，“悟空”衛(wèi)星的數(shù)據(jù)初步顯示在~1.4 TeV處存在能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)。

　　這是否意味著已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)？對(duì)此，常進(jìn)指出：目前的這個(gè)探測(cè)結(jié)果還不能確認(rèn)我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)。目前“悟空”衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)良好，正持續(xù)收集數(shù)據(jù)，一旦在~1.4 TeV處存在的能譜精細(xì)結(jié)構(gòu)得以確證，將是粒子物理或天體物理領(lǐng)域的開(kāi)創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。

　　據(jù)悉，這一重大成果已于2017年11月30日(北京時(shí)間)在Nature雜志在線發(fā)表。常進(jìn)告訴記者，再經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的持續(xù)觀測(cè)和數(shù)據(jù)積累，有望于明年年底發(fā)布“悟空”的第二批科研成果。

　　圖為我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)” 中科院供圖