Paar aastat tagasi saatis PAMELA antimaterjalide uurimise ja kergete tuumade astrofüüsika kasulikkust meile uudishimulikku teavet ... anti-mateeria ülekoormatust Linnuteel. Miks sellel kosmilise kiirgusspektri liikmel on teadusringkondadele huvitav mõju? See võib tähendada tõendit, mis on vajalik tumeaine olemasolu kinnitamiseks.
Fermi suure teleskoobi kasutamisega suutsid Stanfordi ülikooli Kavli osakeste astrofüüsika ja kosmoloogia instituudi (KIPAC) teadlased kontrollida PAMELA leidude tulemusi. Veelgi enam, näib, et need arvud on spektri ülienergilises otsas, kinnitamaks tumeda aine käitumise praegust mõtlemist ja seda, kuidas see võib tekitada positiivseid kohti.
„Teooriaid on erinevaid, kuid põhiidee on see, et kui tumeaine osake peaks vastama antiosakesele, hävitatakse mõlemad. Ja see hävitamise protsess tekitaks uusi osakesi, sealhulgas positroone. " ütleb Stanfordi abiprofessor ja KIPAC-i liige Stephan Funk. „Kui PAMELA eksperiment vaatas positronite spektrit, mis tähendab positronide proovivõtmist erinevatel energiatasanditel, leiti selles rohkem, kui juba arusaadavate astrofüüsikaprotsesside põhjal oodata võiks. Põhjus, miks PAMELA sellist elevust tekitas, on see, et vähemalt võimalik, et liigsed positronid tekivad tumeda aine osakeste hävitamisel. "
Kuid selles, mis võis olla sujuv lahendus, on olnud tõrkeid. Praeguse mõtlemise korral positronisignaal langeb kindlale tasemele jõudmisel - leid, mida ei kontrollitud ja mis pani teadlasi tundma, et tulemused pole veenvad. Kuid uurimistöö sellega lihtsalt ei lõppenud. Funkidest, järeldoktorist Justin Vandenbrouckest ja Kavli Fellowist ning avli toetatud kraadiõppurist Warit Mitthumsirist koosnev meeskond pakkus välja mõned loomingulised lahendused. Kuigi Fermi gammakiire kosmoseteleskoop ei suuda negatiivselt laetud elektrone ja positiivse laenguga positroneid magneti vahel eristada - rühm esitas oma vajadused vaid mõnesaja miili kaugusel.
Maa enda magnetväli ...
See on õige. Meie enda planeet on võimeline painutama nende kõrgelt laetud osakeste teid. Nüüd oli uurimisrühmal aeg alustada geofüüsikakaartide uurimist ja täpselt välja mõelda, kuidas Maa sõelus varem tuvastatud osakesi välja. See oli uus viis leidude filtreerimiseks, kuid kas see võiks toimida?
“Asi, mis minu jaoks selle analüüsi juures kõige toredam oli, on selle interdistsiplinaarne olemus. Me ei oleks absoluutselt võinud mõõtmisi teha ilma selle üksikasjaliku Maa magnetvälja kaardita, mille esitas rahvusvaheline geofüüsikute meeskond. Nii et selle mõõtmise tegemiseks pidime mõistma Maa magnetvälja, mis tähendas, et töö, mille autorid olid täiesti erinevatel põhjustel, avaldasid teadlased teises distsipliinis, üle kogu töö. " ütles Vandenbroucke. „Siinne suur kaasavõtt on see, kui väärtuslik on ümbritsevat maailma võimalikult paljudel viisidel mõõta ja mõista. Kui olete need teaduslikud põhiteadmised omandanud, on sageli üllatav, kuidas need teadmised võivad olla kasulikud. ”
Kummalisel kombel tulid nad ikka vastu rohkem kui eeldatud antibakteriaalsete positronite hulk, nagu eelpool sai teatatud Loodus. Kuid jällegi ei näidanud leiud seda teoreetilist langust, mida oli oodata tumeda aine kaasamisel. Nendele ebaselgetele tulemustele vaatamata on see siiski ainulaadne viis keeruliste uuringute vaatamiseks ja käepäraste võimaluste maksimaalseks kasutamiseks.
„Minu arvates on põnev proovida astrofüüsikalistest instrumentidest maksimaalset kasu saada ja ma arvan, et me tegime selle mõõtmise abil selle ära. Oli väga hea meel, et meie lähenemisviis, nii uudne kui see oli, tundus nii hästi toimivat. Samuti peate tõesti minema sinna, kuhu teadus teid viib. ” ütleb Funk. „Meie motivatsioon oli PAMELA tulemusi kinnitada, sest need on nii põnevad ja ootamatud. Ja nii palju kui ma mõistan seda, mida universum meile siin tegelikult öelda püüab, oli minu arvates oluline, et PAMELA tulemusi kinnitati täiesti erineva instrumendi ja tehnikaga. ”
Algne looallikas: Kavli Fondi uudisteade. Edasiseks lugemiseks: Eraldi kosmosekiirguselektroni ja positroni spektrite mõõtmine Fermi suure teleskoobiga.
