庆祝改革开放40周年大型展览在京开幕 “悟空”展异彩
2018/11/15 13:40:33 中国科学院紫金山天文台

     有一个重要的展览

     在国家博物馆开幕

     “伟大的变革——

     庆祝改革开放40周年大型展览”

    

     本次展览展示了改革开放40年来

     我国在政治、经济、文化、民生、生态

     科技、军事、党建等领域取得的成就

     丰富的历史图片、文字视频、实物场景和沙盘模型等，带领人们全方位、多角度、深层次感受改革开放40年的巨大变迁

     我们的大国重器，惊艳世界

    

    

     暗物质粒子探测卫星-“悟空”号非常荣幸的

     成为这次展览的一个组成部分

     进入国家博物馆

     我们的位置

     第五展区大国气象，第四单元科技创新支撑强国梦展区

    

     我们熟悉的“悟空”号，是我国首颗空间高能粒子探测卫星，其主要使命是寻找暗物质粒子湮灭或衰变的产物。希望通过在空间探测高能电子和伽马射线研究暗物质粒子的物理性质。在中国科学院的领导下，通过近20年的努力，“悟空”号暗物质粒子探测卫星研制完成， 于2015年12月成功发射并被送入距地面500公里的太阳同步轨道。至此我国终于实现了天文卫星零的突破。

    

     悟空号卫星自重1.90吨，其内部的四大科学载荷重大1.45吨，从上到下分别是塑料闪烁体探测器(PSD)、硅径迹探测器(STK)、BGO量能器(BGO)以及中子探测器(NUD)。

     塑料闪烁体阵列探测器由兰州近代物理研究所负责研制，其主要功能是测量带电粒子的电荷并区分伽马射线和电子宇宙射线；硅径迹探测器是高能物理研究所、意大利佩鲁贾大学以及瑞士日内瓦大学联合研制，其主要功能是将部分伽马射线转换为正负电子对，并确定入射粒子的方位；BGO量能器由中国科学技术大学与紫金山天文台联合研制，除了精确的测量能量，还可以高效的区分电子和质子，并提供物理事例的触发信息；中子探测器由紫金山天文台研制，主要功能是进一步的区分电子和质子。

     这四大科学载荷组合在一起就形成了一个高空间分辨、高能量分辨、高灵敏度、低本底的GeV-TeV电子宇宙射线探测器和伽马射线探测器。悟空号日复一日的收集宇宙射线和伽马射线，数据分析团队的核心任务就是要从海量的宇宙射线中准确的证认出电子宇宙射线和伽马射线，得到精确的能谱并与天体物理模型预言进行对比，以期发现暗物质粒子存在的证据。

    

     悟空号在轨运行两年半以来，共采集到约50亿颗高能宇宙射线，悟空号科学团队对它们进行了详尽的分析以鉴别不同的粒子。悟空号科学团队对它们进行了详尽的分析以鉴别不同的粒子。从中“筛选“出约150万例25GeV以上的电子宇宙射线。

     悟空号区分质子、电子信号的方法最早由紫金山天文台科学家提出。1998年常进研究员发现传统的质子、电子一维鉴别方法有很大的局限性，他综合利用宇宙线在量能器中簇射的二维信息很简便的定义出一个变量来高效的区分质子和电子。这一方案后来被我国的悟空号以及美国的南极长周期气球实验项目采用。

     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。获得了目前最高精度宇宙高能电子观测结果，首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在~1 TeV处的拐折，该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，其精确的下降行为对于判定部分(能量低于1 TeV)电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。

    

    

     同时，悟空号的数据初步显示在~1.4 TeV处存在能谱精细结构。目前悟空号运行状态良好，正持续收集数据，一旦该精细结构得以确证，将是粒子物理或天体物理领域的重大发现。这是因为高能电子在银河系中传播的时候会快速的损失能量，因此TeV的电子不能传播很远，也就是其辐射源应该离我们比较近；出现精细结构也意味着辐射源产生的电子宇宙射线能谱非常尖锐，目前尚不清楚天体物理过程是否真的能够产生如此奇特的结构。

     现在，悟空号科学团队正在努力分析悟空号的数据，希望能够早日发现暗物质的踪迹。

     说了这么多是时候展示真正的技术了

     划重点：我们的展览时间和“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”一样，每天8:30—16:30，持本人身份证无须预约即可参观。

     快来与我们一起分享精彩瞬间~

     剧透!我们悟空”这次不一样

    

    

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