我國首顆暗物質(zhì)科學衛(wèi)星——“悟空”號在軌運行近兩年，成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結果。該結果或有助于增進科學家對主宰宇宙的暗物質(zhì)的理解。相關論文今日凌晨在著名學術期刊《自然》雜志在線發(fā)表。

　　最精確的觀測 或取得開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)

　　據(jù)科研人員介紹，“悟空”衛(wèi)星在軌運行的前530天共采集了約28億高能宇宙射線，包括150萬高能電子?；谶@些數(shù)據(jù)，科研人員成功獲取了目前國際上精度最高的電子宇宙射線探測結果。

　　相比國外的空間探測設備，如美國費米衛(wèi)星等，“悟空”不僅在能量測量范圍、能譜的準確性等方面均有顯著提高，更是首次直接測量到了電子宇宙射線能譜在1 TeV(能量單位)附近的拐折。

　　暗物質(zhì)衛(wèi)星首席科學家常進表示，“該拐折反映了宇宙中高能電子輻射源的典型加速能力，對于判定部分電子宇宙射線是否來自于暗物質(zhì)起著關鍵性作用。”

　　此次最引人矚目的發(fā)現(xiàn)是，能譜的高能段出現(xiàn)了一組“異常”數(shù)據(jù)，使能譜曲線在這里變得尖銳。參與了“悟空”號結果分析的中國科學院紫金山天文臺研究員范一中告訴記者，“這預示著此處存在能譜精細結構。分析顯示，這一結構產(chǎn)生的原因最有可能是暗物質(zhì)。不過還需要更多數(shù)據(jù)加以確定。”

　　“一旦該精細結構得以確證，將是粒子物理或天體物理領域的開創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)。”范一中表示，目前“悟空”正以良好的狀態(tài)持續(xù)工作，收集來自深空的更多數(shù)據(jù)。

　　火眼金睛為“看清”暗物質(zhì)而來

　　探索暗物質(zhì)的物理本質(zhì)，是目前國際上粒子物理和天體物理領域的最重大問題之一。

　　暗物質(zhì)是標準粒子物理模型無法解釋的物質(zhì)。天文觀測表明，宇宙中的暗物質(zhì)比人類目前熟悉的普通物質(zhì)要多5倍。但是暗物質(zhì)不發(fā)光、相互作用弱，因而很難直接研究。

　　為此，科學家先后采用了加速器、地下直接探測、空間間接探測等方式對暗物質(zhì)進行“管中窺豹”。其中空間間接探測就是“悟空”所采用的方法，它需要高能量分辨、高空間分辨、高統(tǒng)計量、低本底的高能粒子望遠鏡。

　　“悟空號”瞄準這個方向，用中國科學家特有的設計方案和中國工程師獨特的探測器制造技術，實現(xiàn)了國際上最精確和最高效的探測。經(jīng)過一年多的數(shù)據(jù)積累，終于有了重大發(fā)現(xiàn)。

　　“中國科學院、中國科學家長期以來在基礎科學前沿的投入和付出終于有了突破。”白春禮表示，暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星的科學思想和探測技術來自于中科院紫金山天文臺常進研究員，他20年來始終關注天體高能粒子的能譜，并探索用最簡潔和高效的辦法直接獲取能譜數(shù)據(jù)。

　　中國人正走向科學發(fā)現(xiàn)的舞臺中央

　　“也許在人類科學發(fā)展的歷史上，大家會記住今天。因為中國科學家已經(jīng)從自然科學前沿重大發(fā)現(xiàn)和理論的學習者、繼承者、圍觀者，逐漸走到了舞臺中央。”中國科學院院長白春禮說。

　　自然科研中國區(qū)科學總監(jiān)印格致博士說，“解答宇宙中最艱深的問題不僅使我們成為偉大的詩人，也會對我們的宇宙產(chǎn)生直接和積極的影響。”

　　他在評價此次成果時表示，“該成果展示了中國技術實力發(fā)展的一個里程碑。這次研究中實現(xiàn)的測量所需的精湛技術是無與倫比的，未來可能會幫助中國解決其他我們現(xiàn)在還想不到的技術挑戰(zhàn)。”

　　作為“大師兄”，“悟空”衛(wèi)星是中國的首顆天文衛(wèi)星，也是中國科學院空間科學戰(zhàn)略先導專項的首發(fā)星。“十二五”期間，中科院空間科學先導專項部署了暗物質(zhì)衛(wèi)星、量子衛(wèi)星、“實踐十號”和硬X射線衛(wèi)星等4個衛(wèi)星工程，目前已取得一批重大科學發(fā)現(xiàn)和實驗驗證成果。

　　“未來，中國科學院對基礎科學前沿還將繼續(xù)給予特別的關注，支持和組織中國科學家向重大科學前沿問題提出挑戰(zhàn)。”白春禮透露，中科院將重點瞄準引力波探測、宇宙起源和暗物質(zhì)等前沿課題，繼續(xù)布局、研制和發(fā)射新的空間科學衛(wèi)星。