新京报快讯(记者王俊)11月30日凌晨两点,中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”卫星在轨运行前530天采集的数据在Nature杂志发表。

  这530天,“悟空”卫星共采集了约28亿例高能宇宙射线,其中包含约150万例25GeV以上的电子宇宙射线。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TeV电子宇宙射线探测结果(1TeV=1万亿电子伏特),其中可能蕴含着暗物质粒子存在的新证据。

  暗物质出现“悟空”肯定会第一个观测到

  在浩瀚的宇宙中,有着沉默的大多数——暗物质和暗能量。天文观测表明宇宙中的暗物质比人类目前熟悉的普通物质(也就是标准粒子物理模型能解释的物质)要多5倍,其物理本质是目前国际上粒子物理和天体物理领域的最重大问题之一。从20世纪30年代,世界各国科学家就开始了对暗物质的探索,其存在已获大量天文观测和理论研究的支持,但其不属于粒子物理标准模型中的已知物质,因此理解暗物质属性是当代物理学面临的一大挑战,它也被比作“笼罩在21世纪物理学天空中的乌云”。

  2015年12月17日,中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”成功发射升空,它的任务就是用”火眼金睛“帮助科学家寻找神秘的暗物质。

  “悟空号”升天以来,它在前530天共采集了约28亿例高能宇宙射线,其中包含约150万例25GeV以上的电子宇宙射线。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TeV电子宇宙射线探测结果。

  暗物质卫星工程首席科学家常进表示,“悟空”卫星是世界上本底最低、精度最高的探测卫星,如果暗物质在我们探测范围出现,我们肯定会第一个观测到。

  “坦诚地说,去年4、5月份常进老师的电脑屏幕上展现出相关迹象的时候,我们是既激动,又担心。激动的是出现了重大发现的苗头,担心的是这个迹象是不是由于我们能量测得不准。在那之后的一年里,紫台和中科大投入了大量的人力核查,几乎每个周末中科大的张云龙博士都要带队去紫金山天文台进行深入讨论。我们最后确信能量测量结果是可靠的。现在我们除了深入发展分析的方法,就是等待悟空号收集更多的数据。” 暗物质卫星科学应用系统副总师范一中谈到这个精细结构时,声音都提高了。

  搜集更多数据后或有物理理论框架创新

  暗物质存在是被广泛认可,但暗物质具有哪些性质是需要研究的问题。白春礼表示,“悟空”卫星这次探测成果,基本可以确定拐折的存在,至于精细结构,等再过一年,搜集更多的数据后,仔细分析它的属性,届时或许会带来物理理论框架上的创新。

  “在宇宙中,我们能看见的物质都因为其带有电子能‘发光’,就像我们触碰一张桌子、一面墙,感觉到它们的存在是因为有电磁场的相互作用。与此不同的是,暗物质是不带电荷的,也没有电磁场的相互作用,却能像幽灵一样穿透阻碍物,不着痕迹地从身边飞走”。常进曾这样解释暗物质。

  那暗物质对人类的生活有什么意义?“我无法告诉你暗物质有什么意义,但科学上的每一次进步都会改变人类的生活。量子力学发现时候,没有人知道会对人类生活产生什么影响,但现在的每天的生活,玩手机、看电视这些活动都离不开100年前量子力学和相对论的发现。”常进说。