空間間接探測(cè)是暗物質(zhì)探測(cè)的重要手段。我國(guó)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星"悟空號(hào)"通過(guò)測(cè)量電子能譜結(jié)構(gòu)、伽馬射線譜線等對(duì)暗物質(zhì)進(jìn)行間接探測(cè)。為了滿足空間實(shí)驗(yàn)要求,精確測(cè)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(cè)衛(wèi)星采用4個(gè)子探測(cè)器,從上到下分別是塑料閃爍體陣列探測(cè)器、硅微條徑跡探測(cè)器、鍺酸鉍晶體量能器和中子探測(cè)器。它們協(xié)同工作,保證了探測(cè)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(jì)要求,部分指標(biāo)處于世界同類探測(cè)器先進(jìn)水平。根據(jù)運(yùn)行前530天的數(shù)據(jù),得到了能量高達(dá)5 TeV的電子能譜精細(xì)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(lái)源】：上海航天. 2019,36(04)CSCD

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圖１ＡＭＳ－０２測(cè)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(yuǎn)鏡公布了其半年的電子觀測(cè)數(shù)據(jù)［２５］，發(fā)現(xiàn)電子能譜在高能段明顯比模型預(yù)期的流量偏大，譜指數(shù)偏高，意味著存在額外的正、負(fù)電子成分，這可能和前文所述的正電子超出具有相同來(lái)源。雖圖１ＡＭＳ－０２測(cè)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(cè)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(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)提出了相關(guān)科學(xué)目標(biāo)。１９９９年，研究人員在加速器上驗(yàn)證了相關(guān)的關(guān)鍵探測(cè)方法，并從２０００年開(kāi)始花了１０年時(shí)間解決了所有的關(guān)鍵技術(shù)。２０１１年１２月，我國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空號(hào)”立項(xiàng)［２６］，經(jīng)過(guò)４年研制了４套樣機(jī)。２０１２—２０１５年，衛(wèi)星探測(cè)器在歐洲核子中心進(jìn)行了詳細(xì)標(biāo)定。２０１５年１２月１７日，“悟空號(hào)”衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)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(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)，正式進(jìn)入科學(xué)運(yùn)行階段。截至２０１９年４月，該衛(wèi)星已平穩(wěn)在軌運(yùn)行了３年，獲得了大量高品質(zhì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。圖３“悟空號(hào)”衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射Ｆｉｇ．３ＬａｕｎｃｈｏｆＤＡＭＰＥｉｎＪｉｕｑｕａｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｌａｕｎｃｈｉｎｇｃｅｎｔｅｒ“悟空號(hào)”衛(wèi)星的主要目標(biāo)是在空間探測(cè)高能粒子，在暗物質(zhì)粒子探測(cè)、宇宙射線起源和伽馬射線天文研究３個(gè)方面取得突破。在暗物質(zhì)粒子探測(cè)方面，“悟空號(hào)”衛(wèi)星要尋找３類特征信號(hào)：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(hào)是暗物質(zhì)的特征信號(hào)，與其他天體物理過(guò)程所形成的信號(hào)有顯著區(qū)別，對(duì)研究暗物質(zhì)特別重要。由于宇宙射線成分比較復(fù)雜，各種粒子的流量相差很大，如“悟空號(hào)”衛(wèi)星需要觀測(cè)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。“悟空號(hào)”衛(wèi)星最關(guān)鍵的功能是


本文編號(hào)：3488503