我国发射的第一颗暗物质粒子探测卫星的中文名是什么?
我国发射的第一颗暗物质粒子探测卫星的中文名是悟空号。“悟空”是世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。悟空号其他情况简介。悟空号可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。它由一个塑料闪烁探测器、硅微条、钨板、电磁量能器和中子探测器组成。DAMPE的主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子之比,以找出可能的暗物质信号。它也有很大潜力来加深人类对于高能宇宙射线的起源和传播机制的理解,也有可能在高能γ射线天文方面有新发现。
发射暗物质粒子探测卫星叫什么?
我国发射的第一颗暗物质粒子探测卫星的中文名是悟空号。“悟空”是世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。卫星优势与国际上其它暗物质探测卫星相比,有三个显著优势。一是能够测量的宇宙线的能量非常高,可以测量到104个GeV;二是能量分辨率高,可以达到1%左右,测得比较准;三是测量能量的本底比较低,也就是区分电子和质子的能力非常强。暗物质粒子探测卫星是中国第1颗空间天文卫星,它在暗物质间接探测方面具有较强的国际竞争力,大大提升了我国暗物质探测水平。DAMPE的主要科学目标有3个:暗物质间接探测、宇宙线物理和伽马射线天文。DAMPE已于2015年2月17日发射升空。在轨运行状态稳定,已获取了大量数据。
我国首颗暗物质卫星叫什么
我国首颗暗物质科学卫星叫“悟空”。2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。此次发射任务圆满成功,标志着我国空间科学研究迈出重要一步。
“悟空”暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。卫星上装载的暗物质粒子探测器,将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。
2015年12月17日我国成功发射暗物质粒子探测卫星什么?
2015年12月17日我国成功发射暗物质粒子探测卫星是悟空。2015年12月17日8时12分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空。2016年12月29日,“悟空”频繁记录到来自超大质量黑洞CTA 102的伽马射线爆发。相关信息:2018年12月17日“悟空”的研制团队宣布,鉴于卫星目前运行状态依然良好、关键科学数据仍在累积,卫星科研团队已与各保障部门商定,让“悟空”延长两年工作时间。“悟空”是世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,超过国际上所有同类探测器。它将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。
宇宙的奥秘:遥远的星系和暗物质的真实本质
在旋涡星系的中心,离我们很近,但也离我们数十亿光年,有一个巨大的球形区域,由暗物质粒子组成。这个区域有两个决定性的特征:密度在一定半径范围内是恒定的,随着时间的推移会惊人地膨胀,而密度则会降低。这表明构成暗物质的基本粒子与构成普通物质的基本粒子——质子、电子、中子和光子之间存在直接相互作用。我们预计,这一假设与当前用来描述宇宙的主流理论——被称为Lambda冷暗物质——直接冲突。Lambda冷暗物质假设冷暗物质的粒子是惰性的,除了引力之外,不与任何其他粒子相互作用。
最近发表在著名的《天文学和天体物理学杂志》上的一项新研究报告了这些重要发现,该研究研究了大约70亿光年之外的大量遥远星系,对现代物理学最大的奥秘之一进行了新的观察。根据作者的说法,这项新研究代表着我们对暗物质的理解向前迈进了一步。暗物质是宇宙中难以捉摸的元素,其理论基础是其对天体的明显影响,但尚未得到直接证明。尽管在专门的地下实验室中为此目的进行了许多有针对性的天体物理观测和实验,但情况依然如此。
暗物质约占宇宙质量的84%:“它在整个星系中的主要存在源于恒星和氢气的运动,就好像受一种看不见的元素控制一样,”高里·夏尔马解释道。到目前为止,对它的研究主要集中在我们附近的星系:“然而,在这项研究中,”她解释说, “我们第一次试图观察和确定螺旋星系的质量分布,这些星系的形态与附近的星系相同,但距离远得多,因此比我们早了约70亿年。我们的想法基本上是,像我们这样的螺旋星系的前身可以提供了解自然界的基本线索暗物质之谜的核心粒子。
然而,新的研究表明,在所谓的“标准宇宙学模型”的背景下,这个中心区域有一些完全出乎意料的东西。莎玛说“由于近旋星系和远旋星系,也就是今天的星系和它们70亿年前的祖先的性质之间的对比,我们可以看到,不仅存在一个暗物质密度恒定的未知区域,而且它的尺寸随着时间的推移而增加,就像受到一个不断扩张和稀释的过程。“如果暗物质粒子没有像Lambda CDM模型中假设的那样相互作用,那么很难解释这一证据。”夏尔马说:“在我们最近发表的研究中,我们提供了暗物质和普通物质之间直接相互作用的证据,随着时间的推移,从星系中心向外慢慢形成一个密度一致的区域。“但还有更多。
萨鲁奇说:“令人惊讶的是,上述密度恒定的区域会随着时间的推移而扩展。这是一个非常缓慢的过程,但却是一个不可阻挡的过程。”一个可能的解释?“最简单的是,在星系形成之初,球状晕中暗物质的分布正如Lambda CDM理论所预测的那样,中心有一个密度峰值。后来,形成了以螺旋星系为特征的星系盘,周围环绕着一个密度极高的暗物质粒子晕。随着时间的推移因此,我们假设的相互作用效应意味着这些粒子被恒星捕获或被驱逐到星系的外部。“这一过程将在暗物质晕中创造一个密度一致的球形区域,其尺寸随着时间成比例增加,最终达到银河系恒星盘的尺寸,如《天文学和天体物理学》一文所述。夏尔马说:“这项研究的结果为描述暗物质粒子(除了Lambda CDM)的替代方案提出了重要的问题,例如暖暗物质、自相互作用暗物质和超轻暗物质。”
“悟空”号超期服役近2年 有望揭开暗物质神秘面纱
悟空号卫星示意图。中科院供图 过去的几天,当全国上下都在庆祝国庆、中秋佳节时,天上那只“猴子”依旧奔跑在太阳同步轨道上,忙忙碌碌。 而500公里之下的中国科学院紫金山天文台“悟空”号科研团队,在首席科学家常进院士的带领下也没闲着,正在深入分析宇宙线和伽马射线数据。 从2015年12月20日接收到第一帧数传数据,至2020年9月30日,“悟空”号卫星已在轨飞行1746天,完成了全天区的第9遍扫描,共探测并处理了约86.9亿个高能粒子。 美猴王的“水晶棒”将拨开暗物质“乌云” 2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空。 “这是中国科学家首次在太空中放置自己的高分辨率高能空间望远镜。”常进说,“它有望深刻地改变人类的宇宙观,实现空间科学重大突破。” “悟空”的使命是寻找宇宙暗物质。科学家推测,宇宙中95%以上是暗物质和暗能量,其中暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用,它无法用任何光学或电磁波观测设备直接“看”到。 人类探测暗物质的方式主要分为三类:一是对撞机探测,主要有欧洲核子中心的大型强子对撞机;二是在地下进行的直接探测,我国在四川锦屏山地下实验室中正在开展相关实验;三是间接探测,主要在空间进行。 “悟空”卫星就是采用第三种方式。物理学家们认为,暗物质粒子碰撞后会产生高能粒子,如伽马射线、正负电子、正反质子、中微子等。暗物质卫星能精确探测这些粒子,通过其能谱、空间分布来寻找暗物质粒子存在的证据。 目前,国际上有三个著名的暗物质探测器,“悟空”是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。 以《西游记》中美猴王的名字命名的卫星“悟空”,没有携带金箍棒,却带了300多根“水晶棒”。 “悟空”卫星的BGO能量器包含308根纵横交错的晶体,每一根都有2.5厘米见方、60厘米长,是世界最长的BGO晶体。这些漂亮的“水晶棒”能够测量入射粒子的能量,从而获取宇宙粒子的蛛丝马迹。 “年富力强”的“悟空”还将继续服役 每天清晨和傍晚,“悟空”都会路过中国上空。位于密云、喀什、三亚的三个数据接收站,每天要接收它回传的约16G数据。而“悟空”号科研团队就是要从日积月累的海量数据中分析出有价值的科学成果。 早在2017年,“悟空”号科研团队就已向世界展示出首批成果:精确测量的太空中的电子宇宙射线能谱。2019年,团队再次公布了对质子宇宙射线能谱的精确测量结果,发现能谱上存在一处新的结构。科学家们推测,这可能是邻近某宇宙射线源的印记。 科学家从宇宙射线能谱中得出的判断是否准确,有两个相关因素:一是累积的数据量,二是背景的干扰性。数据量当然多多益善,而背景干扰则是越低越好。 因此,常进院士的生活规律就是早上醒来先看前一天卫星数据的总结报告,每晚看完当天已下载数据的分析才能入眠。 此外,“悟空”号团队还在伽马射线数据中搜寻暗物质信号,并正积极推动下一代暗物质粒子探测卫星——“甚大面积伽马射线空间望远镜(VLAST)”的关键技术攻关。 据范一中介绍,“悟空”设计寿命为3年,目前已经超期服役近2年,但它看起来依旧“年富力强”,有望再次延长工作时间。 (来源: 科技 日报)
“悟空”号卫星:拨开暗物质的“乌云”
来源: 科技 日报 暗物质粒子探测卫星“悟空” 当全国上下都在庆祝新春佳节时,天上那只“猴子”依旧奔跑在500公里高的太阳同步轨道上,忙忙碌碌。 截至2018年年底,中国科学院紫金山天文台研制的我国第一颗暗物质粒子探测卫星“悟空”号已绕地球飞行了16597圈,探测宇宙射线粒子55亿个。 在相同时间内,它积累的TeV(1TeV=1万亿电子伏特)以上的观测数据相当于国际空间站上的日本量能器电子望远镜和阿尔法磁谱仪实验的5倍以上,意味着完成了其他“同行”至少10年的工作量。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。 看不见摸不着却与我们息息相关 20世纪30年代,科学家发现,宇宙中可见物质远远不足以把星系连成一片,构成星系团,如果不是存在一种神秘而不可见的物质,星系团早就分崩离析。科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。 到了20世纪70年代,多种天文观测结果都暗示着暗物质的存在。但直到现在还没有确切的暗物质信号被探测到。 虽然科学家们还不知道暗物质究竟由什么构成,但通过观测它如何影响普通物质,并模拟它的引力效应,还是对它有了一些了解。 宇宙中95%以上是暗物质和暗能量,其中暗物质占26.8%。暗物质不发光、不发出电磁波、不参与电磁相互作用,它无法用任何光学或电磁波观测设备直接“看”到。暗物质运行速度很快。科学家测算,暗物质粒子的运动速度为每秒220千米,是56式半自动步枪子弹出膛速度的300倍。 科学家推测暗物质产生于宇宙大爆炸。在宇宙早期某一个时刻,宇宙温度非常高,粒子能量非常大,它们剧烈碰撞,产生包括暗物质在内的各种各样的物质。 宇宙的结构也与暗物质有关。它是促使宇宙中的普通物质在自身引力下形成特定结构的重要推手。暗物质播下了宇宙丝状结构的种子,随后可见物质才聚集在一些由暗物质建立起来的引力“核”上,并最终形成了星系。 暗物质对生命来说更是至关重要。假如没有暗物质的引力作用,我们所在的银河系将很可能无法在宇宙大爆炸后的膨胀过程中形成。 暗物质这么神秘,我们投入这么多人力物力去寻找它,那么它究竟有什么应用价值呢? “当年,爱因斯坦也想不到量子力学和相对论有什么应用价值,但是今天我们每个人用到的手机等通讯设备,哪一个离得开这些科学发现?”常进说道。 带着“水晶棒”的银白色美猴王 2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。这标志着我国空间科学探测研究迈出了重要一步。 “这是中国科学家首次在太空中放置自己的高分辨率高能空间望远镜,”常进说,“它有望深刻地变革人类的宇宙观,实现空间科学重大突破。” “悟空”的身材比一般的卫星小巧,“三围”分别为1.5米、1.5米、1.2米,像盒银白色的方形蛋糕。“悟空”在太空中接收来自宇宙的高能原子核、电子和伽马射线的信号,它是世界上迄今为止观测能段范围最宽、能量分辨率最优的空间探测器。 中科院紫金山天文台研究员袁强介绍说,目前国际上最著名的三个暗物质探测器分别是美国费米卫星、阿尔法磁谱仪AMS-02和我国的“悟空”。三者各有特色,AMS-02可以区分正反物质,费米的探测器面积大,而我们的探测器分辨率最高。 常进说,“悟空”在观测能段范围、能量分辨率、粒子鉴别本领等方面优于别的探测器,其观测能段是阿尔法磁谱仪的10倍,能量分辨率比国际同类探测器高3倍以上。而费用只有1亿美元,分别是美国费米、AMS-02的1/7和1/20。 以《西游记》中的美猴王名字命名的卫星“悟空”,没有携带金箍棒,却带了300多根“水晶棒”。 位于卫星核心部位的BGO能量器包含了308根纵横交错的晶体,每一根都有2.5厘米见方、60厘米长,是世界上最长的BGO晶体。 这些漂亮的“水晶棒”能够测量入射粒子的能量。电子和质子与晶体发生相互作用,产生类似淋浴喷水形状的簇射,而电子和质子产生的簇射形状不同,因而科学家可以区分出质子和电子。 “年富力强”并将继续在太空服役 每天清晨和傍晚,“悟空”都会路过中国上空。位于密云、喀什、三亚的三个数据接收站,每天接收它回传的约16G数据。而常进带领的团队就是要从日积月累的海量数据中分析出有价值的科学成果。 而在一年多前,常进团队就已向世界展示出首批成果:精确测量太空中的电子宇宙射线能谱。该成果于2017年12月7日在国际权威学术期刊《自然》发表。 电子宇宙射线的正常能谱变化应是一条平滑曲线。根据“悟空”积累的观测数据,科学家们发现在0.9万亿电子伏特处电子能谱呈现出明显的拐折,并且有初步迹象表明在1.4万亿电子伏特的超高能段呈现出异常波动,反映在图上是一个“尖峰”。 “悟空”卫星就是采用第三种方式。物理学家们认为,暗物质粒子碰撞后会产生高能粒子,如伽马射线、正负电子、正反质子、中微子等。暗物质卫星就是精确探测这些粒子,通过其能谱、空间分布来寻找暗物质粒子存在的证据。
暗物质粒子探测卫星悟空命名的意义
随着宇宙和宇宙学的深入研究,人们逐渐意识到暗物质的存在并开始探索它的真相。而最新的暗物质探测卫星,被命名为悟空,也有着深刻的意义。
首先,悟空这个名字可以追溯到中国传统文化中的一个人物,即《西游记》中的孙悟空,是一位神龙的后代,拥有神力和智慧,并带领着唐僧等人完成了取经之路。这个名字不仅具有儒雅的文化内涵,而且可以让人们感受到勇敢探索的精神。
其次,悟空这个名字也和探测卫星的使命有着密切的联系。孙悟空一路走来,征服了众多的险阻和恶魔,最终获得了真正的智慧和成长。而悟空探测卫星也要面临着不少的挑战,需要克服技术和物理难题,才能够成功地探测到暗物质的存在,从而推动人类对宇宙的认知和理解。
最后,悟空这个名字也代表了一个希望。如果我们能够通过悟空探测卫星的帮助,发现暗物质粒子并进一步了解它们的本质,那么我们也就有可能揭示宇宙发展的不为人知的秘密,可以更好地认识宇宙和我们自己。
综上所述,悟空这个名字不仅代表了文化内涵和勇敢探索精神,还反映着探测卫星的本质使命和人类的希冀。通过这样一个有意义的名称,悟空探测卫星也带给人们更深刻的启示,让我们能够更好地理解和探索宇宙的未知领域。