Pirms pāris gadiem PAMAZA par antimēriju izpēti un gaismas kodolu astrofiziku PAMELA nosūtīja mums zināmu ziņkārīgu informāciju ... pārslodzi ar anti-matēriju Piena Ceļā. Kāpēc šim kosmisko staru spektra dalībniekam ir interesanta ietekme uz zinātnieku aprindām? Tas varētu nozīmēt pierādījumus, kas nepieciešami, lai apstiprinātu tumšās matērijas esamību.
Izmantojot Fermi liela apgabala teleskopu, pētnieki ar Kavli Daļiņu astrofizikas un kosmoloģijas institūtu (KIPAC) Stenfordas universitātē varēja pārbaudīt PAMELA atradumu rezultātus. Turklāt, atrodoties spektra enerģētiskajā galā, šie pārpilnības, šķiet, apstiprina pašreizējo domāšanu par tumšās vielas izturēšanos un to, kā tas varētu radīt pozitronus.
“Ir dažādas teorijas, bet pamatdoma ir tāda, ka, ja tumšās vielas daļiņa atbilstu tai pretdaļiņai, tās tiktu iznīcinātas. Un šis iznīcināšanas process radītu jaunas daļiņas, ieskaitot pozitronus. ” saka Stefans Funks, Stenfordas docents un KIPAC loceklis. “Kad PAMELA eksperiments apskatīja pozitronu spektru, kas nozīmē pozitronu paraugu ņemšanu dažādos enerģijas līmeņos, tas atrada vairāk, nekā varētu gaidīt no jau izprastiem astrofizikas procesiem. Iemesls, kāpēc PAMELA izraisīja šādu satraukumu, ir tas, ka vismaz iespējams, ka pozitronu pārpalikumi rodas no tumšās vielas daļiņu iznīcināšanas. ”
Bet ir radušās problēmas, kas varētu būt vienmērīgs risinājums. Pašreizējā domāšanā pozitronu signāls nokrīt, kad tas sasniedz noteiktu līmeni - atradums, kas netika pārbaudīts un lika pētniekiem justies, ka rezultāti nav pārliecinoši. Bet pētījumi ar to vienkārši nebeidzās. Komanda, kas sastāvēja no Funk, Justin Vandenbroucke, postdoktora un Kavli Fellow, un avli atbalstīto maģistrantu Warit Mitthumsiri, nāca klajā ar dažiem radošiem risinājumiem. Kaut arī Fermi gamma staru kosmiskais teleskops bez magnēta nevar atšķirt negatīvi uzlādētus elektronus no pozitīvi lādētiem pozitroniem - grupa nāca klajā ar savām vajadzībām tikai dažu simtu jūdžu attālumā.
Zemes magnētiskais lauks…
Tas ir pareizi. Mūsu pašu planēta spēj saliekt šo augsti lādēto daļiņu ceļu. Tagad pētniecības grupai bija pienācis laiks sākt pētījumu par ģeofizikas kartēm un precīzi izdomāt, kā Zeme izsijāja iepriekš atklātās daļiņas. Tas bija jauns atradumu filtrēšanas veids, bet vai tas varētu darboties?
“Lieta, kas man visvairāk lika par šo analīzi, ir tās starpdisciplinārā būtība. Mēs absolūti nevarējām veikt mērījumus bez šīs detalizētās Zemes magnētiskā lauka kartes, kuru sniedza starptautiska ģeofiziķu komanda. Tāpēc, lai veiktu šo mērījumu, mums bija jāsaprot Zemes magnētiskais lauks, kas nozīmēja pārdalīt darbu, ko pavisam citu iemeslu dēļ publicējuši zinātnieki citā disciplīnā. " teica Vandenbroucke. “Lielais takeway šeit ir tas, cik vērtīgi ir izmērīt un izprast apkārtējo pasauli pēc iespējas vairākos veidos. Kad esat ieguvis šīs pamatzinātniskās zināšanas, bieži vien rodas pārsteigums, cik noderīgas ir šīs zināšanas. ”
Savādi, ka viņi joprojām nāca klajā ar vairāk nekā paredzētais antimērijas pozitronu daudzums, kā iepriekš tika ziņots Daba. Bet atkal atklājumi neliecināja par teorētisko kritumu, kas bija sagaidāms, ja tiks iesaistīta tumšā matērija. Neskatoties uz šiem nepārliecinošajiem rezultātiem, tas joprojām ir unikāls veids, kā aplūkot sarežģītus pētījumus un pēc iespējas labāk izmantot visu, kas ir pie rokas.
“Man šķiet aizraujoši mēģināt maksimāli izmantot astrofizisko instrumentu, un es domāju, ka mēs to izdarījām ar šo mērījumu. Ļoti iepriecināja, ka mūsu pieeja, it kā romāna, šķita tik veiksmīga. Arī jums tiešām jāiet, kur jūs aizved zinātne. ” saka Funk. “Mūsu motivācija bija apstiprināt PAMELA rezultātus, jo tie ir tik aizraujoši un negaidīti. Un ciktāl es sapratu, ko patiesībā Visums mēģina mums pateikt, es domāju, ka bija svarīgi, lai PAMELA rezultātus apstiprinātu ar pavisam citu instrumentu un paņēmienu. ”
Oriģināls stāsta avots: Kavli fonda jaunumu izlaidums. Turpmākam lasījumam: Atsevišķu kosmisko staru elektronu un pozitronu spektru mērīšana ar Fermi liela apgabala teleskopu.
