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自中国科学院获悉，暗物质粒子探测卫星“悟空”获得了世界上最精确的TeV电子宇宙线能谱（1TeV=1万亿电子伏特），该成果于北京时间2017年11月30日在Nature杂志（《自然》）在线发表。“悟空”卫星的首批科学成果标志着中国科学院、中国科学家长期以来在基础科学前沿的投入和付出有了新突破。
上图为“悟空”卫星工作530天得到的高精度宇宙射线电子能谱（红色数据点），以及和美国费米卫星测量结果（蓝点）、丁肇中先生领导的阿尔法磁谱仪的测量结果（绿点）的比较。
什么是暗物质
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当天文学家们跟踪其他星系外围的自转曲线时，他们预想会看到这种向下倾斜的轨迹，但是问题在于他们并没有。20 世纪 70 年代初，华盛顿的卡内基研究所的一位年轻的天文学家——薇拉·鲁宾，开始用先进的成像仪器来测量星系的自转曲线。
她的研究从附近的仙女座开始，但是她惊奇地发现，自转曲线一直延伸到她所能测量的极限位置——这代表着无论恒星距离星系中心有多远，它们绕转速度都是相同的。她的测量还在继续，而一个又一个的星系都表现出了这样的结果。到了 1978 年，天文学家意识到他们对星系自转的预想是错误的。
薇拉·鲁宾
实际上，科学家们很快就意识到能够解释这一现象的唯一可能，就是星系的可见部分——我们已经研究过的恒星和尘埃云——被巨大的不可见球状物质所包围，但是这些物质所导致的效应却是我们能够观测到的。很快，这种物质就被命名为“暗物质”。
不管这种物质究竟是什么，它都不能发出或者吸收光线以及其他电磁辐射，而且它也不会与普通物质发生除了引力之外的任何相互作用。这就意味着虽然我们可以通过观测它在其他发光物体上的引力作用来探测它（比如它在自转曲线上的作用），但是我们并不能够直接看到它。
而计算结果显示，像银河系这样的星系，星系总质量中超过 90% 的部分都是以这种新的（而且不可见的）形式存在。
在提出暗物质的概念之后，它在其他地方存在的证据也很快就被发现。举例来说，在有些星团中，单个恒星的运转速度相较于其他恒星能够提供的引力来说显然过快了。在这种情况下，为了保持恒星的速度，就需要存在其他的引力，而这些引力自然就是由暗物质所提供的。暗物质占了宇宙总质量的 23%。（参考数据：恒星这样的可见物质只占了不到 5%。）
对紧邻宇宙暗物质分布的模拟
“说人话”版本：暗物质的特点——神秘。
寻找暗物质
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目前，全世界有很多暗物质搜寻项目。这种新形式的物质在宇宙的渗透，意味着暗物质的粒子无时无刻不在经过我们，却没有留下关于它的任何记录（记住，它们不与任何普通物质发生相互反应）。实际上，因为地球一直在围绕着太阳旋转，那么一定会有“暗物质风”不断在我们身边吹过，这就有点像当一个人开车穿过时会明显感到一阵风吹过一样。
探测暗物质，需要努力看到探测器中暗物质风和一个或者两个原子撞击这样的罕见事件。很多过程，尤其是与宇宙射线的碰撞，可能会与原子进行碰撞，从而标记出非常模糊的类似暗物质的信号。所以，暗物质的搜寻往往被安置在地下的矿井或隧道之中，这样上面的岩层就可以抵御这样的干扰。一个典型的暗物质搜寻实验就被安置在明尼苏达州北部一个废弃的铁矿井之中。这个铁矿在索丹镇，位于著名的梅萨比岭的中部，20 世纪中期美国很多铁矿都在梅萨比岭被开采。（现在这个铁矿是一个十分值得参观的国家公园。）
在地下 600 米以下的内厅之中，一摞超纯的锗硅晶元被冷却到将近绝对零度，科学家们希望经过这里的暗物质风中一小部分的微粒能够与它们中的原子发生反应，反应引起的震动则可以被晶体表面的仪器探测到。虽然有些研究组报道的结果让人激动，但是迄今为止仍然没有令人普遍信服的暗物质理论。这就意味着现在的情况是，我们知道星系中超过 90% 的部分是由一些新的物质组成的——但是我们不知道这种物质究竟是什么。
图为宇宙中暗物质的三维地图。由于看远处的物体等效于回溯过去，所以我们可以探寻出万亿年之中暗物质分布的演化。
“说人话”版本：暗物质好找吗？——我问你，微风可以拂面，可你见过风的真实模样吗？
“悟空”号卫星：于2015年12月17日成功发射的中国科学系列首颗天文卫星。作为一颗暗物质粒子探测卫星，“悟空”正是追捕暗物质这一妖魔鬼怪的“齐天大圣”。科学家欲借“悟空”的火眼金睛，在茫茫太空中寻找暗物质粒子存在的证据，并进行天体物理研究。
为伟大祖国疯狂鼓掌！！！
以上部分图文来自《太空全书：美国国家地理百年探索珍贵图集》，部分图文来自网络。
苍穹之上，丈量宇宙，
致敬人类对未知的无限追求。
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