“悟空”火眼金睛 洞察宇宙奥秘  

作者：袁强（中国科学院紫金山天文台）

http://tech.sina.com.cn/d/s/2017-11-30/doc-ifypceiq7912014.shtml

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/11/395641.shtm

   科普八字文  

许培扬 根据全文改编

《自然》杂志在线发表

中科院暗物质粒子探测卫星悟空探测成果

悟空卫星科研人员，

成功获得目前世界，

高能电子宇宙能谱。

中国第一天文卫星，

见暗物质粒子探测，

卫星悟空顺利升空。

暗物质是真的存在，

精彩历史延伸阅读。

物理学家找暗物质，

是否存在难以理解。

实验室里找暗物质，

暗物质到底是什么？

无头苍蝇到处乱撞，

天文观测寻找线索。

刑侦人员破案时候，

根据线索罪犯画像。

根据天文观测结果，

获得两个重要线索，

将暗物质进行画像，

宇宙尺度结构相关。

尺度结的演化模式，

暗物质的速度属性，

暗物质的运动很快，

形成结构碎裂模式。

宇宙结构由小到大，

速度较小冷暗物质。

暗物质的丰度有关，

暗物质在宇宙占比。

宇宙起始于大爆炸，

为高温高密膨胀冷。

早期宇宙高温高密，

发生丰富物理过程，

粒子反粒湮灭产生，

如此过程频繁发生，

直到宇宙膨胀冷却，

特定时刻粒子反粒，

碰撞变低不到一块，

过程停止粒子留下，

湮灭产生过程停止，

取决湮灭概率截面，

粒子之间作用强度，

停止时刻粒子多少，

暗物质粒子反粒子，

早期宇宙类似过程，

剩余暗物质的丰度，

暗物质的湮灭概率，

恰好弱互作用水平。

宇宙寻找暗物质迹，

刑侦人员破案一样，

重点怀疑确认对象，

方可制定抓捕对策，

三套捕暗物质方案，

称为上天入地对撞，

入地设置探测靶子，

待暗物质自投罗网，

暗物质粒普通物质，

粒子之间碰撞过程，

空气中宇宙射粒子，

入地屏蔽射线本底。

上天发射空间高能，

暗物质灭衰变产物，

正负电子正反质子，

粒子无法穿过大气。

悟空号所执行上天，

这种方法思路简捷，

看不到暗物质粒子，

暗物质的粒子碰撞，

产生能够看到粒子，

伽马线电子正电子，

质子反质子中微子，

暗物质粒湮灭过程，

高能电子映在能谱，

可见奇异特征信号。

常规天体物理过程，

电子能谱平滑变化，

暗物质的湮灭产生，

电子谱则呈现截断，

产生单一能量电子，

电子能谱快速截断，

单能线谱一类特征。

卫星探测精度够高，

可能揭示特殊结构，

暗物质粒探测卫星，

高能电子宇宙能谱。

探测实验上天入地，

暗物质的探测实验，

暗物质粒卫星悟空，

锦屏深地实验熊猫，

参与国际合作项目，

有了阿尔法磁谱仪。

暗物质探测虽为晚，

发展迅速国际前沿，

已经取得很好成果。

世界最高的灵敏度，

暗物质搜寻的结果，

虽未见暗物质事件，

暗物质属性严约束。

悟空用它火眼金睛，

洞察宇宙科学奥秘。

悟空稳定轨道运行，

获取高能宇宙射线。

理论计算独创设计，

质子电子鉴别能力，

指标国际最高水平，

探测暗物质的利器。

悟空实验潜在目标，

提供科学参考指标。

太阳系有七大行星，

行星绕着太阳运动，

根据牛顿引力定律，

精确计算行星运动，

行星之间相互影响。

行星运动观测精确，

观测理论预期符合。

最外围行星天王星，

运动似乎并不完美，

理论预期总有偏差。

远远大于观测精度，

天王星外可能还有，

一个未知的大行星，

引力促天王星运动。

宇宙大量的暗物质，

引力效应黑暗操控，

着那发光天体运动，

桀骜不驯暗物质中。

暗物质之发光很弱，

可见光外波段辐射，

造出足够大望远镜，

波段电磁探测仪器，

总可像逮住海王星。

敢冒天下之大不韪，

牛顿爱因斯坦理论。

这类尝试难以成功，

头疼医头脚疼医脚，

只能解决某个问题，

不能观测统一解释，

理论失去原有美妙。

对物理学家们来说，

暗物质是最好存在，

这个世界难以理解，

面对争论找到答案，

揭开面纱百亿美元，

直到今天未得回答，

步步接近神秘幽灵。