中国悟空卫星重大发现! 超高精准度有望揭开“暗物质”神秘面纱

物理学中长期存在的挑战一直在寻找暗物质的证据，这些物质被假定为构成宇宙大部分的物质。它的存在似乎是造成宇宙结构和星系形成和演化的原因。但物理学家还从未观察到这种神秘的材料。

今天，中国领导的空间科学研究团队报告的结果为暗物质探测提供了一个诱人的暗示。

据报道，11月30日凌晨2点，《自然》杂志首次在线发表了中科院关于暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果：“悟空”卫星的科研人员成功获得了目前世界上最精确的高能电子宇宙线能谱。

在第一个530天的科学观测中，DAMPE检测到超过一定能量阈值的150万25GeV以上的宇宙射线电子和正电子。

当研究人员绘制粒子数量与能量的关系时，他们本期望看到平滑的曲线。但是之前的实验暗示了曲线的异常断裂。现在，DAMPE已经证实了这种偏差——在1.4万亿电子伏特（TeV）的超高能谱段突然出现剧烈波动。在中国科学院（中科院）紫金山天文台（PMO）的领导下，我国暗物质粒子探测卫星“悟空号”首席科学家常进宣布：“这可能是暗物质的证据，”但是曲线的断裂可能来自其他宇宙射线源。 DAMPE的这一结论今天在《自然》官网上成为了重磅事件。

图为“悟空”卫星工作530天得到的高精度宇宙射线电子能谱（红色数据点），以及和美国费米卫星测量结果（蓝点）、丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪的测量结果（绿点）的比较。

是否已经证明发现了暗物质？

研究人员表示，目前的这一探测结果还不能确认我们已经发现暗物质。但它与之前相比，带来了几个方面的突破：

- 能量测量范围比起国外的空间探测设备（AMS-02, Fermi-LAT）显著提高

- 测量到的TeV电子的“纯净”程度最高

- 首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1 TeV处的拐折

后续进展如何？

目前，需要更多的证据来确认DAMPE可能会看到什么，庆幸的是，“悟空号”卫星有3年的寿命。考虑到航天器及其仪器的平稳运行，“我们现在预计它将持续5年”，他说。这将使卫星记录超过100亿的宇宙射线事件。项目管理办公室的天文物理学家樊毅中也补充道，DAMPE的观测将补充其他空间和地面仪器的观测，以最终阐明异常信号与暗物质湮灭之间是否存在联系。

常进透露，再经过一年多时间的持续观测和数据积累，有望于明年年底发布“悟空”的第二批科研成果。

普林斯顿大学的天体物理学家大卫·斯佩格尔（David Spergel）表示，这预示着中国将成为空间科学的一支力量，正在“为天体物理学和空间科学做出重大贡献”。