科学|“悟空”号暗物质粒子探测卫星伽马光子科学数据正式公开发布

交汇点讯 9月7日 , 国家空间科学数据中心与中国科学院紫金山天文台联合公开发布“悟空”号暗物质粒子探测卫星首批伽马光子科学数据 。 空间伽马射线观测作为人类认识宇宙的重要手段之一 , 在宇宙起源、暗物质探测等科学前沿问题的研究中发挥着积极作用 。

科学|“悟空”号暗物质粒子探测卫星伽马光子科学数据正式公开发布
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(“悟空”号伽马射线曝光图)

“悟空”号暗物质粒子探测卫星 , 于2015年12月17日在酒泉卫星发射中心成功发射 。 其主要科学目标通过在空间观测高能电子(包括正电子)和伽马射线能谱 , 来寻找暗物质粒子的存在证据 , 并开展宇宙射线起源及伽马射线天文方面的相关研究 。
经过五年半的平稳运行 , 目前“悟空”号卫星平台、有效载荷均工作正常 , 已经完成全天区扫描超过11次 , 获取了约107亿高能宇宙射线事例 , 已先后获得了宇宙线电子、质子、氦核等TeV以上能区最精确的测量结果 , 在暗物质间接探测和宇宙线起源方面做出了重要贡献 。

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(“悟空”号载荷结构图)

暗物质粒子间接探测、宇宙线物理和伽马射线天文是“悟空”号卫星的三大科学目标 , 而对伽马射线的观测是实现其科学目标的重要手段之一 。
由于伽马光子不带电荷 , 在传播的过程中不会被磁场偏转 , 可以更好地携带暗物质空间分布的信息 , 故而在暗物质间接探测研究中伽马射线数据具有特殊的价值 。 暗物质粒子探测卫星的伽马射线观测具有极高的能量分辨率 , 有望更好地研究暗物质的性质 。
“悟空”号在2GeV以上的伽马射线数据中已认证出超过200个恒稳伽马射线源(包括活动星系核 , 脉冲星 , 脉冲星风云和超新星遗迹等) , 可用以深入研究活动星系核的黑洞喷流成分 , 脉冲星产生脉冲辐射的机制以及超新星遗迹对宇宙线加速的贡献等 。 “悟空”号的伽马射线数据还将对费米卫星新发现的位于银河系中心的巨大伽马射线泡的形成机制提供新的观测信息 。 挖掘这些伽马射线数据还将有望对伽马射线时变源提供独立的观测 。

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(“悟空”号伽马光子科学数据全天计数图)

据了解 , 此次发布的伽马光子科学数据主要包括光子数据文件和卫星状态文件两类 。 光子数据文件是从卫星探测到的事例数据中经过光子挑选得到的 , 文件主要记录了光子数据的物理信息和GTI(好时间段)信息:物理信息包括光子到达时间、重建能量、重建方向、触发类型等;GTI信息记录卫星观测模式的时间信息 。 卫星状态文件主要记录卫星的时间、位置、速度、指向和有效时间等信息 。 为了便于全球的科学家用户进行数据分析 , 同时提供伽马射线高级数据分析软件DmpST , 用以辅助进行科学数据分析 。

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