El satélite de detección de partículas de materia oscura de China hizo un gran avance

Este es un "mono" diligente que vuela por el mundo 15 vueltas por día, más de 40,000 kilómetros en círculo. Un día más de 600,000 kilómetros están volando a través de las nubes. Este es un 'mono'. Soporta el sueño chino de la ciencia espacial y atrapa al misterioso "fantasma" en el universo ilimitado: materia oscura.

27 de noviembre de partícula de materia oscura por satélite de detección 'Monkey King' vacantes más de 700 días, el equipo de satélites materia oscura anunció: 'Monkey King' ganó la espectroscopia cósmica TeV más preciso del mundo de electrones de rayos, y por primera vez medir directamente la 1TeV espectro de energía (1 billón de electronvoltios) en el punto de inflexión.

satélites del investigador titular de Goku, subdirector de la Academia de Ciencias de China Observatorio de la Montaña Púrpura, a menudo la introducción de los logros científicos en los satélites de detección de partículas de materia oscura. Shen Hui fotos

'A pesar de que no sabemos lo que estos resultados representan, pero los resultados superó nuestras expectativas, es posible cambiar la manera en que vemos el universo.' Director "natural" Ciencia de China e India representan Gezhi. Para la comunidad científica, esto puede significar un nuevo fenómeno astronómico, por supuesto, puede ser una señal de la materia oscura.

Materia oscura del fantasma cósmico

Revelar el misterio de la materia oscura será un avance revolucionario en la física

Mirando al cielo brillante, desconocido para siempre. Si comparas la física moderna y la astronomía del siglo XXI con un "cielo despejado", la materia oscura y la energía oscura son dos nubes oscuras en el cielo.

En la década de 1930, el primero en proponer el concepto de materia oscura astrónomo suizo Fritz Zwicky descubrió que las galaxias en grandes cúmulos de galaxias movimiento muy rápido, pero los cúmulos de galaxias en el asunto directamente visibles gravitatoria generada por las galaxias ahora no suficiente para recabar Juntos, él cree que, además del material visible en el universo, todavía debe haber un "material invisible", una materia oscura.

La última observación que el universo, el universo es más como un pastel de tres partes, la humanidad está familiarizado con la materia ordinaria (que es el modelo estándar de la física de partículas puede explicar la materia) representaron sólo el 4,9% y el 95% restante no son seres humanos consiguen Elimina la materia oscura (26.8%) y la energía oscura (68.3%).

¿Qué es la materia oscura, una palabra 'oscuro' apunta a la naturaleza de -? Material de 'invisible' que no se puede ver, por no decir invisible en luz visible, pero incluso recurrido al uso 'versátil' cualquier medio de detección conocido en el pasado, como el infrarrojo, ultravioleta, rayos X, etc., no lo veo. la razón es muy simple, que no refleja la luz ni emiten ondas electromagnéticas, como un fantasma misterioso y no pueden percibir.


A pesar de vino y se fue sin dejar rastro, pero los científicos creen, revela el misterio de la materia oscura, serán siguiente ejemplo heliocéntrica de Copérnico, la ley de la gravedad de Newton, la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica de Einstein más tarde, otra física revolucionaria avance. Por entonces, la pregunta fundamental de la materia humana, el espacio y el tiempo y el origen del universo y así sucesivamente tendrá una mejor comprensión.

¿Cómo podemos capturar sólo piel oscura en el universo de 'fantasma'? Actualmente, los científicos son principalmente tres tipos de métodos de detección, la detección directa, la detección y la detección indirecta del colisionador.

La detección directa, es decir, señal de detección de partículas de materia oscura que chocan núcleos y el generado, laboratorio subterráneo Sichuan Jinping de China en general es tomar este enfoque miradas indiscretas materia oscura. detección Colisionador, a saber, el acelerador por dos vigas de colisiones de partículas de alta energía será partículas de materia oscura 'crear' hacia fuera, tal como el LHC en el CERN de detección indirecta, es decir, por las partículas (partículas ordinarias) de detección visible de partículas de materia oscura producidos después de la aniquilación, para detectar partículas de materia oscura invisibles. satélites de materia oscura Wukong 'pertenece a este.

La materia oscura del ingeniero de aplicación adjunto científica, el Observatorio de la Montaña Púrpura en una gama de investigadores, si dos partículas de materia oscura colisionan y se aniquilan, puede producir fácilmente detectar par de alta energía del electrón-positrón, rayos gamma de alta energía, protones o protones trans y otros rayos cósmicos de alta energía. Si podemos medir con precisión el espectro de energía de estas partículas, pueden encontrar indicios de la existencia de la materia oscura, indirectamente probar la existencia de la materia oscura.

Core 'misión' Mono 'es encontrar los rayos cósmicos y la radiación gamma en evidencia de la existencia de partículas de materia oscura, y la investigación astrofísica.', Dijo el presidente del CAS Bai Chunli.

Exploración "llamativa" del espacio

Goku tiene la gran responsabilidad de descubrir la materia oscura

Al igual que "Viaje al Oeste" en el mono del mono de los dedos será rescatado, le dio una nueva vida. En realidad, el nacimiento del 'Mono' está íntimamente ligada con una persona, que es el científico principal de los satélites de materia oscura, subdirector del Observatorio de la Montaña Púrpura Chang Jin.

Hace 10 años, a menudo en los Estados Unidos para participar en un largo período de globos de ensayo, los electrones de alta energía observados en este experimento, se encontraron con un extraño fenómeno: el flujo de electrones de alta energía en los 300 a 800 mil millones de electrón-voltios de modelo energético radio de alcance más allá Tráfico estimado

Los electrones de alta energía no identificados en no es el fin de las partículas de materia oscura aniquilan producen 'evidencia', o de un número de objetos, como púlsares (es decir, que giran las estrellas de neutrones), restos de supernovas, etc.? Este alboroto ha causado en el momento de la comunidad científica, debido a que la Demasiados datos relevantes, la confianza no es alta, a menudo no se puede determinar, pero este descubrimiento lo hizo soñar, 'Si puedo hacer un detector más grande y ponerlo en el satélite, quizás Podemos juzgar si se trata de un electrón de alta energía producido por la aniquilación de la materia oscura ".

Entonces, el 17 de diciembre de 2015, el "Goku", que lleva a cabo la tarea fantasmal de encontrar materia oscura, se ha disparado, y de acuerdo con Fan Yi-chung, en el espacio exterior a la atmósfera terrestre, a pesar de su delgadez, algunos Las partículas de alta energía, principalmente protones, núcleos de helio, etc., también contienen una pequeña cantidad de electrones. Los pares de electrones positivos y negativos generados durante la aniquilación de la materia oscura es probable que generen algunas señales especiales en el espectro de energía total de los rayos cósmicos. Es el principal objetivo científico de 'Wukong'.


'' Mono 'satélite utiliza para distinguir tipos de partículas de nuevas tecnologías y métodos para detectar Observatorio de la Montaña Púrpura de la Academia China de investigadores independientes propuso para lograr el tipo asequible de electrones energéticos observados, los rayos gamma.' Wu Ji, director de la Academia Nacional Centro de Ciencia Espacial Said.

Este es de hecho un gran avance. Espectrómetro Alfa Magnético en No. 2 como ejemplo, aunque puede ser una observación larga, pero el alto costo, cuesta alrededor de $ 2 mil millones. Por el contrario, cuestan alrededor de 700 millones de yuanes de 'mono' a Más asequible.

Por supuesto, la vista, exactamente medido es mayor la 'Monkey' 'punto de venta'. A medida que la observación de la mayor parte del segmento del mundo-amplia gama, la resolución de energía más óptimo y la capacidad de identificar los satélites de detección de partículas de partículas de alta energía, 'Wukong 'por la plataforma de carga útil de satélite y 4, a saber, la matriz de plástico detector flash, un detector de matriz de silicio, y la cantidad de energía de detector de neutrones BGO. juntos, forman un telescopio de partículas de alta energía, el máximo ISS energía observable' Alpha Magnetic '10 veces la resolución de energía de más de 3 veces más alta que los detectores internacionales similares.

¿Qué es este concepto? Sang Jin citó el siguiente ejemplo, como se mira hacia el jugador de baloncesto de dos metros de altura, no sólo para ver sus células del cuerpo, la distribución de las plaquetas también puede verlos.

Nueva ventana de observaciones cósmicas

El rango de medición de energía de rayos cósmicos electrónicos de Goku ha aumentado significativamente

'Realizado sin problemas!' Se mencionan a viajar más de 700 días de Rey Mono 'en el espacio, Wu Ji mordió agitado. Dijo que el satélite en órbita casi dos años, hasta ahora todo el rendimiento detector de emisión y de la misma manera, Mantener el estado completo, no hay desperdicio en el cielo por un minuto.

partículas de alta energía 'Monkey King' con un promedio de 60 por tasa de días de 5 millones de partículas de alta energía, patrulla todo el día. Está en frente de 530 días en órbita, un total de aproximadamente 2,8 mil millones adquisición de rayos cósmicos de alta energía, que contiene aproximadamente 1,5 millones Con base en estos datos, los investigadores han obtenido con éxito los resultados de detección de rayos cósmicos electrónicos TeV más precisos del mundo en la actualidad, y los resultados fueron publicados el 30 de noviembre de este año (hora de Beijing) Publicado en la revista "Nature" de revistas más importantes del mundo en línea.

Sang Jin dijo a la corresponsal de "Diario Económico", en comparación con los resultados anteriores, medición electrónico 'Goku' rango de los rayos cósmicos de energía significativamente mayor que el espacio Equipo de investigación en el extranjero, la ampliación de la ventana de observación humana del universo. Anteriormente, TeV más de nadie a través de la observación precisa en el cielo. al mismo tiempo, 'puro' nivel más alto medido electrones TEV (es decir, donde el número mínimo de protones mixtos), la precisión espectro de alta energía.

Dejando siempre a la sorpresa es, 'Goku' por primera vez para medir directamente el espectro de energía de los electrones de los rayos cósmicos en la inflexión 1TeV: espectro en 0.9TeV la caída del tráfico es relativamente plana, y por encima es mucho más pronunciada.

'A pesar de que el suelo antes del experimento dice tener indicios descubiertos de inflexión, pero el error de datos es demasiado grande, y el satélite Fermi, dijo a principios de este año no vio esta inflexión.' Goku 'medido directamente a esta inflexión.' Explicado de una camioneta, si la materia oscura aniquilación directo a los pares de electrones positivos y negativos, por lo que habrá un corte muy empinada fuera del espectro de energía, y los modelos astronómicos, tales como el espectro de energía del pulsar da muy suave. Por lo tanto, la medición precisa por encima de espectro 1TeV es crítica.

'La inflexión universo refleja alta energía de la fuente de aceleración típica de radiación de electrones, que actúa para disminuir la sección de determinación exacta (por debajo de la energía 1TeV) los rayos cósmicos de electrones de la materia oscura si jugar un papel clave.' En un rango conocido.

Contrariamente a lo esperado Sang Jin et al., Espectro de energía de electrones de rayos cósmicos que parece existir en el pico-como la estructura 1.4TeV. Dijo un ventilador, 'Goku' actualmente sólo más de un año para recoger datos, necesita de dos a tres años de datos con el fin de Esta estructura de picos es más específica en cuanto a si se trata de materia oscura o incluso datos más detallados, y su tarea ahora es esperar hasta que Goku haya recogido más datos, además de avanzar en el análisis.

Como dijo una vez el gran escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, la palabra más emocionante que se puede escuchar en la investigación científica, la frase que precede al nuevo descubrimiento más importante, no es ¡Rica, lo encontré! 'Pero' bueno, ¡es raro! '

Esperamos ver el 'Wukong' perforar el cielo y usar su ojo dorado para desviar la nube de oscuridad en el cielo y darnos un universo más claro.

Fuente: Autor Económico diaria: Shen Hui

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