暗物质粒子探测卫星＂悟空＂获得迄今最精确高能电子宇宙线能谱

中国科学院日前召开新闻发布会，宣布中国科学院空间科学战略试点项目的第一颗星——暗物质粒子探测卫星“悟空”，取得了第一批重大科学成果。利用悟空收集的数据，研究人员获得了世界上最精确的高能电子宇宙线能谱。该结果于11月30日在《自然》网上正式发布。

中国科学院院长、中国科学院党组书记、院士白春礼，中国科学院副院长、空间科学先导特别领导小组组长向立斌出席会议。“悟空”卫星群和各系统参与单位的代表参加了会议。

“悟空”于2015年12月17日成功推出。在其轨道运行的前530天，它收集了大约28亿条高能宇宙射线，包括大约150万条25千兆电子伏以上的电子宇宙射线。基于这些数据，研究人员成功地获得了世界上最精确的电子宇宙线探测结果。悟空电子宇宙线的能量测量范围明显高于国外空间探测设备，扩大了观察宇宙的窗口。测得的TeV电子具有最高的“纯度”(其中混合的质子数最少)和高能谱准确度。首次直接测量了电子宇宙线能谱在~1 TeV处的扭结，反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力。它精确的下降行为在确定某些能量低于1 TeV的电子宇宙射线是否来自暗物质中起着关键作用。此外，“悟空”的数据初步表明，在~1.4 TeV处有一个精细的能谱结构。目前，悟空工作状态良好，正在不断收集数据。一旦精细结构被证实，这将是粒子物理学或天体物理学领域的一个开创性发现。

中国自然科学部主任埃德·格斯特纳在新闻发布会上表示，目前还不知道这些结果代表什么，但这些结果超出了我们的预期，因此它们有可能改变我们看待宇宙的方式。本次研究实现的测量所需的精湛技术是无与伦比的，展示了中国技术力量发展的里程碑。

天文观测表明，宇宙中的暗物质是目前人类所熟悉的普通物质的五倍，也就是说，可以用标准粒子物理模型来解释的物质。它的物理本质是目前世界粒子物理和天体物理领域最重要的问题之一。悟空的核心任务是寻找宇宙射线和伽马射线辐射中存在暗物质粒子的证据，并进行天体物理学研究。

“悟空”采用了中国科学院紫金山天文台研究人员自主提出的一种新的探测技术方法来区分粒子类型，实现了高能(5 GeV-10 TeV)电子和γ射线的“经济适用”观测。它是2005年由紫金山天文台研究员常进首次提出的。2011年12月，该项目被正式列入中国科学院空间科学试点项目，常进担任首席科学家。该卫星探测器由紫金山天文台、中国科技大学、现代物理研究所、高能物理研究所和国家空间科学中心联合研制。瑞士日内瓦大学和意大利国家核物理研究所也参与了硅探测器的研究和开发。该卫星平台由中国科学院微卫星创新研究所开发，紫金山天文台负责地面科学应用系统的建设。

悟空在“高能电子和γ射线的能量测量精度”和“区分不同种类粒子的能力”两项关键技术指标上处于世界领先地位，特别适合寻找暗物质粒子湮灭过程中产生的一些非常清晰的能谱信号。

白春礼在致辞中对所有与会者和卫星工程科研团队表示热烈祝贺，对常进科研团队20多年来坚持不懈地开展暗物质粒子探测研究、研究所相关单位和部门的共同努力、财政部、科技部和国家自然科学基金的长期支持以及国际合作团队的积极参与表示感谢。 希望“悟空”团队和更多国内外科研人员继续攀登科技高峰，在推动人类探索宇宙奥秘方面取得更多重大突破。

白春礼指出，中国科学家已经逐渐从自然科学前沿的重大发现和理论的学习者、继承者和旁观者变成了舞台的中心。中国科学院和中国科学家在基础科学前沿的长期投资和努力终于取得了突破。“悟空”旨在发现暗物质这一重大科学前沿，并在太空中开展探索性工作。利用中国科学家独特的设计方案和中国工程师独特的探测器制造技术，实现了世界上最精确、最高效的探测。经过一年多的数据积累，它终于有了重大发现。

白春礼说，中国科学院一直关注重大前沿问题，通过多种方式安排前沿研究。2011年1月，在财政部、科技部等相关部门的支持下，中国科学院启动了空间科学试点项目。其总体目标是在最具优势和最大科学发现潜力的热点科学领域，通过独立和国际合作的科学卫星项目实现重大科学突破，推动相关高技术的跨越式发展，充分发挥空间科学在国家发展中的重要战略作用。“十二五”期间，空间科学试点项目的四颗卫星实现了“四次发射、四次胜利”，取得了一批重大科学发现和实验验证成果。

白春礼强调，在刚刚结束的党的十九大上，*总书记指出，创新是发展的第一推动力，是建设现代经济体系的战略支撑。我们要面向世界科技前沿，加强基础研究，在前瞻性基础研究和领先原创性成果方面取得重大突破。中国科学院暗物质探测卫星的未来布局符合*总书记关于加强基础研究的要求。今后，中国科学院将继续支持和组织中国科学家挑战重大科学前沿问题，努力使中国基础科学研究率先建设创新型国家和世界科技强国。