悟空卫星重大发现,150万个高能电子,能段可达25个GeV到5个TeV

　　悟空卫星作为一颗满分的暗物质粒子探测卫星，代表着人类的眼睛在宇宙中探测。2015年底发射的我国首颗天文卫星“悟空”号，使命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，经过一年多的数据积累，终于有了重大发现。

　　到目前为止，我们在天将近两年，全天扫描了4次，获得了超过35亿的高能粒子。

　　

　　上面右图的横坐标是时间，纵坐标是粒子数目，每天在稳定地增长，如果有一天仪器出了问题，它就不是一条直线，它就要掉下来，所以这个直线你看稳定在那，就证明我们在天上没有浪费一分钟，所有的时间都在正常地工作。

　　

　　5TeV的高能电子

　　这是我们在天上看到的一个5TeV的高能电子，也是人们在天上第一次直接看到这么高能量的高能电子。

　　“悟空”号究竟“看”到了什么呢？

　　这一次发表的结果是基于530天的数据，从28亿个高能粒子里面选出了150万个高能电子，它观测的能段从25个GeV到5个TeV。

　　

　　悟空号的电子宇宙射线能谱

　　首先，“悟空”号的能量测量范围比世界上其他的空间项目显著提高，开辟了宇宙观测新窗口。AMS-02（阿尔法磁谱仪）是不到1个TeV，费米大概在2个TeV以下，但是我们接近5个TeV，这个窗口的延伸对科学特别重要。

　　

　　“悟空”卫星工作530天得到的高精度宇宙射线电子能谱（红色数据点），以及和美国费米卫星测量结果（蓝点）、丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪的测量结果（绿点）的比较。　　第二个是测量到TeV电子的纯净度最高，也就是看得清，能谱的准确性最高。所以我们说“悟空获得了世界上精度最高的宇宙高能电子能谱”，它的本底最低，系统误差最小。

　　它在物理上首次直接测量到了能谱在1TeV处的拐折，因为通过十多年的观测，在1TeV以下发现了宇宙高能电子的异常，有个超出情况。这个超出究竟是来自于暗物质还是特殊的天体物理构成，到现在为止还不是很清楚，只有把这个拐折测出来往下“掉”，才能判断它的物理源。我们测出了这个“掉”，澄清了TeV电子的能谱行为，为判断TeV以下的高能电子宇宙射线是否来自于暗物质湮灭提供了关键性的数据。

　　就是说，以前国际上花了那么多钱，数百亿下去，看到了异常，这些异常是什么东西呢，这次通过我们这个数据基本能够判定清楚。

　　科学观察有一个特殊性，本来就要做A，但往往发现的是B，“种瓜得豆”在科学上是常有的事情。

　　我们在高能段发现了一个令人瞩目的现象，就是这一个点，流量突然上去又下来了，这个点是我们没有预见到的，它用现有的物理知识还没办法解释。

　　

　　高能段出现了引入瞩目的现象

　　当天文学家发现太阳系围绕银河系中心旋转的速度太快时，就不得不设想，在银河系中除了可见物质之外，一定还有其他看不见的物质，它们合在一起的引力拉着太阳，使其不至于由于速度过高而飞离现在所在的位置。为此所做的计算表明，这些看不见的物质总量远远超过看得见的物质，这些看不见的物质就被暂时称为暗物质。发现暗物质，就自然成为了重大的科学前沿。

　　我们的数据量到现在还不足以百分之百肯定我们发现了什么东西，但好消息是“悟空”号在天上工作几乎完美，还在继续收集数据，我们希望通过后面的数据，能够弄清楚在TeV能段这些新奇的现象究竟是怎么回事。