暗物質粒子探測衛星

暗物質粒子探測衛星原圖鏈接來自 中國科協科普 的圖片

暗物質粒子探測衛星（英語：DArk Matter Particle Explorer，簡稱DAMPE），命名為「悟空」，是中國第一個空間望遠鏡，用於探測暗物質，由中科院花費1億美元研製。悟空於2015年12月17日在酒泉衛星發射中心搭載長征二號丁運載火箭升空。探測衛星裝有塑閃陣列探測器、硅陣列探測器、BGO量能器、中子探測器，是現今觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子空間探測器，它的觀測能段是安置於國際空間站的阿爾法磁譜儀的10倍（5GeV-10TeV），能量分辨率比其它同類探測器還要高出3倍以上（優於1.5%）。

2017年11月30日，中國科學院發布，悟空衛星發現可能是暗物質存在的證據。

目錄

命名

「悟空」之名來源於《西遊記》中的人物孫悟空，由公開徵名活動選取，因有領悟、探索太空之意，同時具備國際上將科學衛星以神話形象命名的做法。

而衛星的英文縮寫「DAMPE」則是一個逆向首字母縮略詞，來自於《塞爾達傳說》系列電子遊戲中登場的一個角色「丹培」。在遊戲中玩家為了尋找寶物，需要藉助丹培的指引。取此名稱，有為暗物質的發現引路之意。

衛星簡介

「暗物質粒子探測衛星」計劃屬於中國科學院「空間科學戰略性先導科技專項」，由中國科學院紫金山天文台暗物質與空間天文研究部、中國科學技術大學、中國科學院近代物理研究所和中國科學院高能物理研究所等合作研發。

「悟空」是目前世界上觀測能段範圍最寬、能量分辨率最優的暗物質粒子探測衛星，超過國際上所有同類探測器。它將在太空中開展高能電子及高能伽馬射線探測任務，探尋暗物質存在的證據，研究暗物質特性與空間分布規律。

觀測成果

超大質量黑洞是宇宙中廣泛存在的一類天體，它們的質量是太陽的幾十萬至數百億倍，幾乎在每個大星系、包括人類身處的銀河系中心，都存在至少一個這樣的黑洞。有些巨型黑洞在宇宙極早期就已經存在，它們如何形成、演變、反作用於星系，至今仍是未解之謎。但人類研究這些碩大的「宇宙妖怪」並非毫無辦法。

科學家已經發現，有一部分超大質量黑洞並非一直悄無聲息，而會肆無忌憚地「大吃大喝」：它們吞噬的物質聚集形成吸積盤、並且產生強有力的噴流，使黑洞表現得異常明亮。這一類天體也被稱作活動星系核，它們正是人類解開黑洞之謎的鑰匙。

CTA 102就是一個著名的活動星系核。它於1963年被首次發現，其黑洞質量約為太陽的8.5億倍，與太陽系距離約為80億光年。科學記錄顯示，CTA 102上一次比較劇烈的活動發生在2012年。

我國於2015年底發射的暗物質粒子探測衛星「悟空」，主要目標就是通過空間觀測宇宙射線和伽馬射線，來探索宇宙暗物質和類似黑洞這樣的宇宙「妖怪」。紫金山天文台暗物質衛星團隊介紹，自今年10月以來，「悟空」頻繁捕捉到來自CTA 102的伽馬射線輻射。特別是11月23日以後，「悟空」記錄到明顯增強的伽馬射線爆發現象，這一爆發在12月16日達到峰值。記錄到的最高光子能量約620億電子伏特，相當於靜止質子等效能量的66倍。

這一觀測結果也得到其他設備的印證。紫金山天文台1米近地天體巡天望遠鏡也觀測到CTA 102的此輪爆發。根據望遠鏡記錄，今年6月18日至12月20日之間，CTA 102亮度持續增強。

「CTA 102是『悟空』捕獲的第一個『小妖』，我們將持續監測它的活動。相信藉助『悟空』的火眼金睛，未來還能『抓獲』更多的『宇宙妖怪』，為人類認識宇宙萬象提供有力的幫助。」暗物質衛星項目團隊成員徐遵磊說。

一年多來，「悟空」發回了19億個粒子數據。其中，5GeV到10TeV區間的高能電子數量已經超過100萬個。  

2017年11月30日，國際權威學術期刊《自然》在線發表，暗物質粒子探測衛星「悟空」有充分數據證實，在太空中測量到了電子宇宙射線的一處異常波動。這一波動此前從未被觀測到，意味着中國科學家取得一項開創性發現，且有可能與暗物質相關。

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中國暗物質探測粒子衛星「悟空」號介紹