Пару лет назад полезные данные для исследования вещества антивещества и астрофизики легких ядер, PAMELA, отправили нам некоторую любопытную информацию ... перегрузку антиматерии в Млечном Пути. Почему этот член спектра космических лучей имеет интересные последствия для научного сообщества? Это может означать доказательство, необходимое для подтверждения существования темной материи.
Используя большой телескоп Ферми, исследователи из Института астрофизики и космологии частиц им. Кавли (KIPAC) при Стэнфордском университете смогли проверить результаты исследований PAMELA. Более того, находясь в области высоких энергий спектра, эти изобилии, кажется, подтверждают текущее представление о поведении темной материи и о том, как она может производить позитроны.
«Существуют различные теории, но основная идея заключается в том, что если бы частица темной материи встретила свою античастицу, то обе были бы уничтожены. И этот процесс уничтожения породил бы новые частицы, включая позитроны ». говорит Стефан Функ, доцент в Стэнфорде и член KIPAC. «Когда эксперимент PAMELA рассмотрел спектр позитронов, что означает отбор образцов позитронов в диапазоне энергетических уровней, он обнаружил больше, чем можно было бы ожидать от уже изученных астрофизических процессов. Причина, по которой PAMELA породила такое возбуждение, заключается в том, что, по крайней мере, возможно, что избыточные позитроны происходят из-за уничтожения частиц темной материи ».
Но в том, что могло бы быть гладким решением, был сбой. В современном мышлении позитронный сигнал сбрасывается, когда он достигает определенного уровня - открытие, которое не было подтверждено и заставило исследователей почувствовать, что результаты были неубедительными. Но исследования на этом не закончились. Команда, состоящая из Funk, Джастина Ванденбрука, постдока и Kavli Fellow и поддерживаемого avli аспиранта Warit Mitthumsiri, предложила несколько творческих решений. В то время как гамма-космический телескоп Ферми не может различить отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные позитроны без магнита - группа столкнулась с их потребностями всего в нескольких сотнях миль.
Собственное магнитное поле Земли ...
Вот так. Наша собственная планета способна изгибать пути этих сильно заряженных частиц. Теперь настало время для исследовательской группы начать изучение геофизических карт и точно выяснить, как Земля отсеивает ранее обнаруженные частицы. Это был новый способ фильтрации результатов, но мог ли он работать?
«Что мне больше всего понравилось в этом анализе, так это его междисциплинарный характер. Мы абсолютно не могли бы провести измерения без этой подробной карты магнитного поля Земли, которая была предоставлена международной группой геофизиков. Таким образом, чтобы сделать это измерение, нам нужно было понять магнитное поле Земли, что означало изучение работы, опубликованной по совершенно другим причинам учеными в другой дисциплине ». сказал Ванденбруке. «Большой вывод здесь состоит в том, насколько ценно измерять и понимать мир вокруг нас как можно больше способов. Получив эти базовые научные знания, часто удивительно, как эти знания могут быть полезны ».
Как ни странно, они все же придумали больше, чем ожидаемое количество позитронов антивещества, как ранее сообщалось в Природа, Но опять же, результаты не показали теоретического спада, который можно было ожидать, если бы речь шла о темной материи. Несмотря на эти неубедительные результаты, это все еще уникальный способ взглянуть на сложные исследования и максимально использовать то, что у вас под рукой.
«Я нахожу это интересным, пытаясь извлечь максимальную пользу из астрофизического инструмента, и я думаю, что мы сделали это с помощью этого измерения. Было очень приятно, что наш подход, каким бы он ни был новым, казалось, работал так хорошо. Кроме того, вам действительно нужно идти туда, куда вас ведет наука ». говорит фанк. «Нашей мотивацией было подтвердить результаты PAMELA, потому что они такие захватывающие и неожиданные. А что касается понимания того, что Вселенная на самом деле пытается рассказать нам здесь, я думаю, что было важно, чтобы результаты PAMELA были подтверждены совершенно другим инструментом и техникой ».
Оригинальная история Источник: пресс-релиз Фонда Кавли. Для дальнейшего чтения: Измерение отдельных электронных и позитронных спектров космических лучей с помощью большого телескопа Ферми.
