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            “悟空”號伽馬光子科學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)布,發(fā)揮積極作用

            2021-09-08 11:06:29 來源:科技日報

            9月7日,國家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心與中國科學(xué)院紫金山天文臺聯(lián)合公開發(fā)布“悟空”號暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星首批伽馬光子科學(xué)數(shù)據(jù)。空間伽馬射線觀測作為人類認識宇宙的重要手段之一,在宇宙起源、暗物質(zhì)探測等科學(xué)前沿問題的研究中發(fā)揮著積極作用。

            暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星,即“悟空”號,于2015年12月17日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。其主要科學(xué)目標(biāo)通過在空間觀測高能電子(包括正電子)和伽馬射線能譜,來尋找暗物質(zhì)粒子的存在證據(jù),并開展宇宙射線起源及伽馬射線天文方面的相關(guān)研究。

            記者從紫金山天文臺獲悉,經(jīng)過五年半的穩(wěn)運行,目前“悟空”號衛(wèi)星臺、有效載荷均工作正常,已經(jīng)完成全天區(qū)掃描超過11次,獲取了約107億高能宇宙射線事例,已先后獲得了宇宙線電子、質(zhì)子、氦核等TeV以上能區(qū)最精確的測量結(jié)果,在暗物質(zhì)間接探測和宇宙線起源方面作出了重要貢獻。

            此次發(fā)布的伽馬光子科學(xué)數(shù)據(jù)主要包括光子數(shù)據(jù)文件和衛(wèi)星狀態(tài)文件兩類。光子數(shù)據(jù)文件是從衛(wèi)星探測到的事例數(shù)據(jù)中經(jīng)過光子挑選得到的,文件主要記錄了光子數(shù)據(jù)的物理信息和GTI(好時間段)信息:物理信息包括光子到達時間、重建能量、重建方向、觸發(fā)類型等;GTI信息記錄衛(wèi)星觀測模式的時間信息。衛(wèi)星狀態(tài)文件主要記錄衛(wèi)星的時間、位置、速度、指向和有效時間等信息。

            此次公開發(fā)布的2016年1月1日至2018年12月31日的伽馬光子科學(xué)數(shù)據(jù),共計99864個事例,與其相關(guān)的衛(wèi)星狀態(tài)文件,共計1096條記錄,這些數(shù)據(jù)和文件均可通過國家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心或中國科學(xué)院紫金山天文臺獲取。

            暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星有效載荷由4個子探測器構(gòu)成,分別為塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、量能器、中子探測器。

            其中塑閃陣列探測器主要用于測量入射粒子的電荷,并用于伽馬射線的反符合探測;硅陣列探測器主要用于測量入射粒子的方向,內(nèi)部裝有鎢板將伽馬射線轉(zhuǎn)換為正負電子從而實現(xiàn)對其方向的精確測量,同時也可以對入射粒子的電荷進行測量;量能器主要用于測量宇宙線粒子尤其是高能電子和伽馬射線的能量,同時進行粒子鑒別,剔除高能核素(包括質(zhì)子和重核)本底;中子探測器用于測量宇宙線中的強子與中子探測器上層的物質(zhì)發(fā)生作用產(chǎn)生的次級中子,進一步剔除高能核素本底。

            暗物質(zhì)粒子間接探測、宇宙線物理和伽馬射線天文是“悟空”號衛(wèi)星的三大科學(xué)目標(biāo),而對伽馬射線的觀測是實現(xiàn)其科學(xué)目標(biāo)的重要手段之一。

            相關(guān)專家介紹,由于伽馬光子不帶電荷,在傳播的過程中不會被磁場偏轉(zhuǎn),可以更好地攜帶暗物質(zhì)空間分布的信息,故而在暗物質(zhì)間接探測研究中伽馬射線數(shù)據(jù)具有特殊的價值。暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星的伽馬射線觀測具有極高的能量分辨率,有望更好地研究暗物質(zhì)的質(zhì)。

            據(jù)悉,國家空間科學(xué)數(shù)據(jù)中心與中國科學(xué)院紫金山天文臺后續(xù)還將持續(xù)發(fā)布伽馬光子科學(xué)數(shù)據(jù),開展數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用技術(shù)及工具的研發(fā),為公眾提供更多樣、更精細、更透明的數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用服務(wù)。(記者 張曄 金鳳)

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