Пару років тому корисний вантаж для дослідження антиматерії та астрофізики легких ядер, PAMELA, надіслав нам цікаву інформацію… перевантаження анти-речовини в Чумацькому Шляху. Чому цей член спектру космічних променів має цікавий вплив на наукове співтовариство? Це може означати доказ, необхідний для підтвердження існування темної речовини.
Використовуючи телескоп великої площі Фермі, дослідники з Інституту астрофізики та космології частинок Кавлі (КІПАК) в Стенфордському університеті змогли перевірити результати результатів PAMELA. Більше того, опинившись у високоенергетичному кінці спектру, ці достатки, здається, підтверджують сучасне мислення щодо поведінки темної матерії та того, як це може створювати позитрони.
"Існують різні теорії, але основна ідея полягає в тому, що якби частинка темної матерії відповідала своїй античастинці, обидві були б знищені. І цей процес знищення породив би нові частинки, включаючи позитрони ». каже Стефан Функ, доцент у Стенфорді та член KIPAC. “Коли експеримент PAMELA розглядав спектр позитронів, що означає вибірку позитронів у різних енергетичних рівнях, він виявив більше, ніж можна було б очікувати від уже зрозумілих астрофізичних процесів. Причина, по якій PAMELA викликала таке хвилювання, полягає в тому, що принаймні можливо, надлишки позитронів надходять від знищення частинок темної речовини ».
Але стався збій у тому, що могло бути гладким рішенням. Поточне мислення сприймає позитронний сигнал, коли він досягає певного рівня - висновок, який не був перевірений, і спонукав дослідників вважати результати непереконливими. Але дослідження просто не закінчилося. Команда, що складається з Функ, Джастіна Ванденброукка, доктора та Кавлі Фелд, та аспіранта, підтриманої авлі, Уіріт Міттумсірі, придумала кілька творчих рішень. Хоча космічний телескоп Фермі не може розрізнити негативно заряджені електрони і позитивно заряджені позитрони без магніту - група придумала свої потреби лише за кілька сотень миль.
Земне власне магнітне поле ...
Це вірно. Наша власна планета здатна прогинати шляхи цих сильно заряджених частинок. Тепер настав час дослідницькій групі розпочати дослідження геофізичних карт і точно з’ясувати, як Земля висіває раніше виявлені частинки. Це був новий спосіб фільтрації результатів, але чи міг він працювати?
«Найбільше мені було цікаво в цьому аналізі - його міждисциплінарна природа. Ми абсолютно не змогли б зробити вимірювання без цієї детальної карти магнітного поля Землі, яку надала міжнародна команда геофізиків. Отже, щоб зробити це вимірювання, нам довелося зрозуміти магнітне поле Землі, що означало передання роботи, опублікованої вченими з іншої дисципліни з зовсім інших причин ». - сказав Ванденброук. «Тут важливим є те, наскільки цінним є вимірювання та розуміння навколишнього світу якомога більше способів. Коли ви володієте цим базовим науковим знанням, часто дивуєтеся, наскільки ці знання можуть бути корисними ».
Як не дивно, вони все ж придумали більше, ніж очікувалося, кількості антиматерних позитронів, як повідомлялося раніше Природа. Але знову ж таки, результати не показали теоретичного спаду, якого можна було очікувати, якщо задіяна темна матерія. Незважаючи на ці непереконливі результати, це все ще унікальний спосіб перегляду складних досліджень та використання максимально можливого.
«Мені здається захоплюючим намагатися максимально використати астрофізичний інструмент, і я думаю, що ми це зробили за допомогою цього вимірювання. Це було дуже задоволення, що наш підхід, як і раніше, роман, здавалося, працює так добре. Крім того, ви дійсно повинні піти туди, де вас бере наука. " каже Функ. «Нашою мотивацією було підтвердити результати PAMELA, оскільки вони такі захоплюючі та несподівані. А що стосується розуміння того, що насправді намагається сказати нам Всесвіт, я думаю, що було важливо, щоб результати PAMELA були підтверджені зовсім іншим інструментом та технікою ».
Оригінальне джерело історії: Інформаційний випуск фонду Kavli. Для подальшого читання: вимірювання окремих електронних та позитронних спектрів космічних променів за допомогою телескопа великої площі Фермі.
