記者1日從暗物質(zhì)衛星“悟空”團隊獲悉，科研人員基于“悟空”數據，新近繪制出迄今能段最高的硼/碳、硼/氧宇宙射線(xiàn)粒子比能譜，并發(fā)現能譜新結構。這一最新成果顯示，宇宙中高能粒子的傳播可能比預想更慢。
宇宙射線(xiàn)是來(lái)自外太空的高能粒子。其中碳、氧原子核是恒星核合成過(guò)程中產(chǎn)生的原初粒子，而硼原子核主要是碳、氧原子核在傳播過(guò)程中和星際物質(zhì)碰撞后產(chǎn)生的次級粒子。在前六年觀(guān)測中，“悟空”共記錄了超過(guò)350萬(wàn)個(gè)碳、氧、硼原子核數據，科研人員據此精確繪制出0.01TeV/n到5.6TeV/n（1TeV/n =1萬(wàn)億電子伏特/核子）能段宇宙射線(xiàn)硼/碳比和硼/氧比的精確能譜。在大約0.1TeV/n處，能譜出現了明顯不同于理論預期的拐折。
暗物質(zhì)衛星首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士常進(jìn)介紹，這是“悟空”首次對宇宙射線(xiàn)中的次級/原初粒子比例進(jìn)行精確測量。在1TeV/n以上能段，“悟空”繪出的能譜精度最高，并且“看”到了不同于預期的能譜結構，這意味著(zhù)經(jīng)典宇宙射線(xiàn)傳播模型或需進(jìn)一步修正。
衛星科學(xué)團隊成員、中科院紫金山天文臺副研究員岳川解釋?zhuān)吣芏蔚呐?碳、硼/氧比例出現拐折，可能是因為高能粒子在宇宙中的傳播比預想更慢。原初粒子的傳播速度越慢，就有越多機會(huì )與星際物質(zhì)碰撞，進(jìn)而碎裂產(chǎn)生更多次級粒子。
“由于宇宙射線(xiàn)粒子的碰撞產(chǎn)物會(huì )構成暗物質(zhì)探測的背景，這項研究還可能幫助人類(lèi)更精確地尋找暗物質(zhì)?！痹来ㄕf(shuō)。
“悟空”是我國的第一顆天文衛星，于2015年底發(fā)射。目前，衛星探測器狀態(tài)仍然良好，各項科學(xué)數據也在不斷積累中。
“悟空”科研團隊披露，目前，團隊正開(kāi)展下一代暗物質(zhì)探測項目“甚大面積伽馬射線(xiàn)空間望遠鏡（VLAST）”的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。下一代空間望遠鏡對伽馬射線(xiàn)的探測能力將提升50倍以上，可能幫人類(lèi)追蹤到暗物質(zhì)的具體蹤跡，還可以高效研究宇宙天體變化。
此次研究成果已于近日發(fā)表在我國綜合類(lèi)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)通報》（英文版）上。
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策劃：劉心惠
記者：王玨玢
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