中国暗物质粒子探测卫星首批成果公布

　　“悟空”火眼金睛看到了奇特天体？

　　近日，《自然》杂志报告了中国暗物质粒子探测卫星“悟空”的首批探测成果：“悟空”测量到电子宇宙射线能谱在1.4万亿电子伏特(TeV)能量处的一个“拐折”，这或许代表着暗物质“幽灵”一闪而过的身影。

　　暗物质，被称为现代物理学天空的乌云之一，它占宇宙总比重约27%，比我们熟知的普通物质多5倍。但它却又不同于现代物理学里已知的任何种类或形态的物质。科学家认为，对暗物质本质的理解，可能会带来对现代物理学颠覆性的突破。

　　但是，“悟空”这次的发现能说明暗物质存在吗？它又是如何发现这个可能的暗物质“身影”？对此，南方日报记者采访了紫金山天文台“悟空”团队的科学家，对这些问题进行解读。

　　“悟空”看到了宇宙中的什么？

　　“悟空”于2015年12月17日发射升空，英文名叫DAMPE，也即“暗物质粒子探测卫星”(Dark Matter Particle Explorer)的缩写。“悟空”飞天，其核心任务就是在宇宙线和伽马射线辐射中寻找暗物质粒子存在的证据，并进行天体物理研究。

　　尽管耗资1亿美元的“悟空”号成本相对较低(国际上的空间暗物质探测器阿尔法磁谱仪AMS-02、费米卫星分别耗资20亿、7亿美元)，但“悟空”号有两项关键技术指标——“高能电子、伽马射线的能量测量准确度”和“区分不同种类粒子”的本领，却在世界上领先。而且，它尤其适合寻找暗物质粒子湮灭过程中产生的一些非常尖锐的能谱(指电子数目随能量变化的情况)信号。

　　对于“悟空”这一新发现，《自然》中国区科学总监印格致(Ed Gerstner)引用了科幻作家阿西莫夫的话来形容——

　　在科学探索中能听到的最激动人心的一句话，即在最重要的新发现之前出现的短语，不是“尤里卡，我找到了”，而是“嗯……这挺奇怪！”

　　在此次公布的“悟空”观测数据中，最出乎科学家预料的是：电子宇宙射线能谱在1.4万亿电子伏特能量处产生了一个“拐折”。

　　“悟空”团队科学家、中国科学院紫金山天文台研究员袁强告诉南方日报记者，“我们认为这个‘拐折’主要是来自于天文原因，很可能和高能电子源的空间分布有关，从而也表明TeV能量以下的电子不是主要来自于暗物质。更出乎意料的是，在1.4万亿电子伏特能量处电子数目突然增多，在能谱上体现为一个跳点。如果这一现象得到后续更多的观测数据证实，这将是一个重大发现”。

　　袁强介绍，这种现象有两种解释：除了可能是来自于暗物质粒子湮灭的信号外，还有可能意味着太阳系邻近区域，存在某种“奇特天体”可以将电子加速到单一能量。

　　不过，即使不是暗物质，这种能够发出“跳点”信号的天体，也是前所未有的新发现。