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(tái)聯(lián)合公開發(fā)布“悟空”號(hào)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(rèn)識(shí)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(hào)，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(tái)獲悉，經(jīng)過五年半的平穩(wěn)運(yùn)行，目前“悟空”號(hào)衛(wèi)星平臺(tái)、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(xiàn)。
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(shí)間段)信息：物理信息包括光子到達(dá)時(shí)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(shí)間信息。衛(wèi)星狀態(tài)文件主要記錄衛(wèi)星的時(shí)間、位置、速度、指向和有效時(shí)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(jì)99864個(gè)事例，與其相關(guān)的衛(wèi)星狀態(tài)文件，共計(jì)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(tái)獲取。
暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星有效載荷由4個(gè)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(fù)電子從而實(shí)現(xiàn)對其方向的精確測量，同時(shí)也可以對入射粒子的電荷進(jìn)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(shí)進(jìn)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(qiáng)子與中子探測器上層的物質(zhì)發(fā)生作用產(chǎn)生的次級(jí)中子，進(jìn)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(hào)衛(wèi)星的三大科學(xué)目標(biāo)，而對伽馬射線的觀測是實(shí)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(huì)被磁場偏轉(zhuǎn)，可以更好地?cái)y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(jià)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)的性質(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(tái)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(xì)、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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