空間間接探測是暗物質(zhì)探測的重要手段。我國暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星"悟空號"通過測量電子能譜結(jié)構(gòu)、伽馬射線譜線等對暗物質(zhì)進行間接探測。為了滿足空間實驗要求,精確測量電子、核素及伽馬射線的能譜結(jié)構(gòu),暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星采用4個子探測器,從上到下分別是塑料閃爍體陣列探測器、硅微條徑跡探測器、鍺酸鉍晶體量能器和中子探測器。它們協(xié)同工作,保證了探測效率、本底抑制能力和粒子分辨力。衛(wèi)星各性能參數(shù)符合設(shè)計要求,部分指標處于世界同類探測器先進水平。根據(jù)運行前530天的數(shù)據(jù),得到了能量高達5 TeV的電子能譜精細結(jié)構(gòu),并首次在空間發(fā)現(xiàn)了電子能譜在0.9 TeV的拐折行為。 

【文章來源】：上海航天. 2019,36(04)CSCD

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圖１ＡＭＳ－０２測得的正電子流量以及用約１．２ＴｅＶ的暗物質(zhì)粒子擬合的結(jié)果

ＲＭＩ伽馬射線望遠鏡公布了其半年的電子觀測數(shù)據(jù)［２５］，發(fā)現(xiàn)電子能譜在高能段明顯比模型預期的流量偏大，譜指數(shù)偏高，意味著存在額外的正、負電子成分，這可能和前文所述的正電子超出具有相同來源。雖圖１ＡＭＳ－０２測得的正電子流量以及用約１．２ＴｅＶ的暗物質(zhì)粒子擬合的結(jié)果Ｆｉｇ．１ＰｏｓｉｔｒｏｎｆｌｕｘｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＡＭＳ－０２ａｎｄｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｏｆｄａｒｋｍａｔｔｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｗｉｔｈｅｎｅｒｇｙａｂｏｕｔ１．２ＴｅＶ圖２ＡＭＳ－０２測得的反質(zhì)子流量和用４７ＧｅＶ的暗物質(zhì)粒子擬合的結(jié)果Ｆｉｇ．２Ａｎｔｉ－ｐｒｏｔｏｎｆｌｕｘｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＡＭＳ－０２ａｎｄｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｏｆｄａｒｋｍａｔｔｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｗｉｔｈｅｎｅｒｇｙｏｆ４７ＧｅＶ４

中國科學院紫金山天文臺提出了相關(guān)科學目標。１９９９年，研究人員在加速器上驗證了相關(guān)的關(guān)鍵探測方法，并從２０００年開始花了１０年時間解決了所有的關(guān)鍵技術(shù)。２０１１年１２月，我國首顆暗物質(zhì)探測衛(wèi)星“悟空號”立項［２６］，經(jīng)過４年研制了４套樣機。２０１２—２０１５年，衛(wèi)星探測器在歐洲核子中心進行了詳細標定。２０１５年１２月１７日，“悟空號”衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功發(fā)射，如圖３所示。２０１６年３月，該衛(wèi)星被交付于中國科學院紫金山天文臺，正式進入科學運行階段。截至２０１９年４月，該衛(wèi)星已平穩(wěn)在軌運行了３年，獲得了大量高品質(zhì)的觀測數(shù)據(jù)。圖３“悟空號”衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射Ｆｉｇ．３ＬａｕｎｃｈｏｆＤＡＭＰＥｉｎＪｉｕｑｕａｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｌａｕｎｃｈｉｎｇｃｅｎｔｅｒ“悟空號”衛(wèi)星的主要目標是在空間探測高能粒子，在暗物質(zhì)粒子探測、宇宙射線起源和伽馬射線天文研究３個方面取得突破。在暗物質(zhì)粒子探測方面，“悟空號”衛(wèi)星要尋找３類特征信號：伽馬射線譜線、暈狀分布的伽馬射線，以及奇異電子能譜結(jié)構(gòu)。這３類信號是暗物質(zhì)的特征信號，與其他天體物理過程所形成的信號有顯著區(qū)別，對研究暗物質(zhì)特別重要。由于宇宙射線成分比較復雜，各種粒子的流量相差很大，如“悟空號”衛(wèi)星需要觀測的高能電子和伽馬射線的流量只有質(zhì)子的１／１０３和１／１０６左右�！拔蚩仗枴毙l(wèi)星最關(guān)鍵的功能是


本文編號：3488503