發(fā)布時(shí)間：2021-09-25 03:32

　　<正>過去的一個(gè)世紀(jì)人類對(duì)自然的認(rèn)識(shí)發(fā)生了深刻的變化,相對(duì)論和量子力學(xué)建立起來并成為描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本的物理規(guī)律。隨著技術(shù)手段的飛速進(jìn)步,人類對(duì)組成物質(zhì)的基本粒子的研究以及對(duì)宏觀宇宙的觀測(cè)都取得了重大的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)在最小的微觀尺度和目前人類觀測(cè)到的最大尺度上相對(duì)論和量子力學(xué)都仍然成立, 

【文章來源】：現(xiàn)代物理知識(shí). 2020,32(05)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

皮埃爾·俄歇天文臺(tái)觀測(cè)的宇宙線各向異性分布(Science,2017,357,1266)

近期暗物質(zhì)探測(cè)最大的進(jìn)展來自于間接探測(cè)，PAMELA衛(wèi)星和國(guó)際空間站的AMS-02實(shí)驗(yàn)都發(fā)現(xiàn)宇宙線中的正電子存在超出現(xiàn)象，后者更是精確測(cè)量了正電子能譜并將能量范圍擴(kuò)展到了約700Ge V。這些超出的正電子很可能來自于暗物質(zhì)湮滅，目前已經(jīng)有很多理論研究來解釋這些觀測(cè)數(shù)據(jù)，然而這些高能正電子的起源現(xiàn)在仍然存在爭(zhēng)議。另外一種可能的正電子來源是太陽系附近的脈沖星，它們同樣可以很好地解釋實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)。為了確認(rèn)高能電子/正電子是源自暗物質(zhì)湮滅還是天體的脈沖星起源，在更高精度和更高能量下測(cè)量電子/正電子能譜是十分重要的。2017年，暗物質(zhì)探測(cè)“悟空”衛(wèi)星合作組報(bào)道了電子/正電子能譜的首次測(cè)量結(jié)果，該結(jié)果展示了電子Te V能段附近的疑似“尖峰”結(jié)構(gòu)。不同空間實(shí)驗(yàn)對(duì)宇宙線總電子能譜的測(cè)量也存在顯著的差異。因此，這些觀測(cè)結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能確認(rèn)暗物質(zhì)粒子的存在，更不能確定暗物質(zhì)粒子的性質(zhì)，迫切需要下一代精度更高的空間高能粒子實(shí)驗(yàn)為解決宇宙“極端起源”問題提供前所未有的新觀測(cè)數(shù)據(jù)。如圖5所示，可以看到HERD能夠很容易檢驗(yàn)“悟空”在電子能譜上看到的尖峰結(jié)構(gòu)。圖3 HERD通過5年觀測(cè)對(duì)宇宙線中鐵元素的能譜測(cè)量

與其他實(shí)驗(yàn)相比，HERD具有更大的接受度和最高的靈敏度，更高的精度、更寬的能區(qū)(電子測(cè)量擴(kuò)展到100 Te V)、最好的各向異性測(cè)量能力，可以對(duì)高能電子譜異常的各種非暗物質(zhì)起源假說做出判決性檢驗(yàn)。HERD將以前所未有的靈敏度搜尋暗物質(zhì)，運(yùn)行1年的暗物質(zhì)湮滅線探測(cè)靈敏度遠(yuǎn)超同類實(shí)驗(yàn)運(yùn)行5年以上的靈敏度。未來HERD的總電子譜測(cè)量對(duì)高能天體物理和暗物質(zhì)研究非常重要。3. 極端天體的伽馬輻射


本文編號(hào)：3409004