【曬曬咱的國之重器19】

　　距離地面500公里左右的太陽(yáng)同步軌道上，來(lái)自中國的“悟空”正在遨游。

　　每天，這顆1米見(jiàn)方的小小衛星繞地飛行大約15圈，用“火眼金睛”努力探測著(zhù)宇宙高能粒子的蹤跡。

　　這只“孫猴子”到底在找什么？

　　其實(shí)，浩瀚的銀河系中，除了恒星、行星等這些我們肉眼可見(jiàn)的天體，還可能存在許多看不見(jiàn)的暗物質(zhì)。科學(xué)家們推測，它們不發(fā)光、也基本不與其他物質(zhì)有相互作用，在一般光學(xué)手段觀(guān)測下，猶如“隱身”。

　　不過(guò)，當一對暗物質(zhì)粒子偶然碰撞時(shí)，可能會(huì )湮滅，并放出電子、正電子和伽馬射線(xiàn)等高能粒子。如果能夠精確“捕捉”到這些粒子的信息，就可能反推出暗物質(zhì)存在的蛛絲馬跡。

　　2021年9月7日，“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛星首批伽馬光子科學(xué)數據向全球公開(kāi)。自2015年12月17日成功飛天，“悟空”一次次所發(fā)布的寶貴數據令世界矚目，推進(jìn)著(zhù)人類(lèi)對宇宙的進(jìn)一步認識。

　　這只“孫猴子”到底長(cháng)什么樣？

　　這顆由中國科學(xué)院研制生產(chǎn)的衛星，體積比一張辦公桌大不了多少，像一個(gè)倒立的銀白色四層蛋糕，有效載荷卻達到1.4噸，內部集成了近8萬(wàn)路電子學(xué)信道。從上到下，“悟空”裝備有四大探測器：塑閃陣列探測器、硅陣列徑跡探測器、BGO（鍺酸鉍）量能器和中子探測器。其中，BGO量能器包含300多根60厘米長(cháng)的鍺酸鉍晶體。這些漂亮的“水晶棒”猶如孫悟空的“金箍棒”，對入射粒子的能量能進(jìn)行極為靈敏的測量。

　　它的視力究竟要多強，才能稱(chēng)得上“火眼金睛”？

　　據“悟空”號首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士常進(jìn)介紹，“悟空”號是世界上迄今為止觀(guān)測能段范圍最寬、能量分辨率最優(yōu)的空間宇宙線(xiàn)探測器，也是我國第一顆空間天文衛星。它平均每秒就能“捕捉”60個(gè)高能粒子，可以對GeV到數十TeV量級之間的電子、伽馬射線(xiàn)等宇宙線(xiàn)粒子進(jìn)行測量。

　　這是什么概念？1GeV是10億電子伏特，1TeV是1000GeV，即1萬(wàn)億電子伏特。而人眼所能接收到最敏感的可見(jiàn)光能量，僅僅約為2電子伏特。

　　飛行6年多，“悟空”號已經(jīng)完成全天區掃描超過(guò)11次，獲取了百億個(gè)高能宇宙射線(xiàn)事件。每天清晨和傍晚，這只“孫猴子”都會(huì )飛過(guò)中國的上空。位于北京密云、新疆喀什和海南三亞等處的接收站每天接收著(zhù)“悟空”號傳回的數據，透過(guò)這些數據，暗物質(zhì)的面紗已陸續被揭開(kāi)……

　　2021年5月，“悟空”號團隊繪出迄今最精確的高能氦核宇宙線(xiàn)能譜，并觀(guān)測到能譜新結構。這是“悟空”號繼精確測量電子能譜、繪制高能質(zhì)子宇宙線(xiàn)能譜后，第三次發(fā)布重要科學(xué)結果，標志著(zhù)我國空間高能粒子探測已躋身世界最前列！

　　國際物理學(xué)界普遍認為，揭開(kāi)暗物質(zhì)之謎，將是繼日心說(shuō)、萬(wàn)有引力定律、相對論及量子力學(xué)之后的又一次基礎科學(xué)變革。

　　踏入暗物質(zhì)探測競賽的前沿，中國科學(xué)家們相信，借助“悟空”“火眼金睛”的廣大神通，我們將可以窺見(jiàn)嶄新的宇宙面貌，離逮住那“看不見(jiàn)摸不著(zhù)”的暗物質(zhì)，也許不遠了！

　　（本報記者 楊舒）