Pred nekaj leti nam je Payload za raziskovanje antimeteričnih snovi in astrofiziko lahkih jeder, PAMELA, poslal nekaj radovednih informacij ... preobremenitev anti-snovi na Mlečni poti. Zakaj ima ta član spektra kozmičnih žarkov zanimive posledice za znanstveno skupnost? Lahko bi pomenil dokaz, potreben za potrditev obstoja temne snovi.
Z uporabo teleskopa Fermi z velikimi površinami so raziskovalci z Kavlijevega inštituta za astrofiziko in kozmologijo delcev (KIPAC) na univerzi Stanford lahko preverili rezultate ugotovitev PAMELA. Še več, zdi se, da se z obilnim energijskim koncem spektra preverjajo trenutna razmišljanja o vedenju temne snovi in kako lahko ustvarijo pozitrone.
"Obstajajo različne teorije, toda osnovna ideja je, da če bi delček temne snovi izpolnjeval svoj proti-delček, bi se obe uničili. In ta proces uničevanja bi ustvaril nove delce, vključno s pozitroni. " pravi Stephan Funk, docent na Stanfordu in član KIPAC-a. »Ko je eksperiment PAMELA pogledal spekter pozitronov, kar pomeni vzorčenje pozitronov v različnih energetskih nivojih, je ugotovil več, kot bi lahko pričakovali iz že razumljenih astrofizičnih procesov. Razlog za to, da je PAMELA vzbudila takšno navdušenje, je ta, da je vsaj mogoče, da presežek pozitronov izvira iz uničevanja delcev temne snovi. "
Vendar je prišlo do težav v tem, kar bi lahko bila gladka rešitev. Zaradi trenutnega razmišljanja signal pozitrona izpada, ko doseže določeno raven - ugotovitev, ki ni bila preverjena in je raziskovalce povzročila, da rezultati niso prepričljivi. Toda raziskave se tam šele niso končale. Ekipa, ki jo sestavljajo Funk, Justin Vandenbroucke, postdoc in Kavli Fellow ter podpornik študenta Avli, Warit Mitthumsiri, je pripravila nekaj kreativnih rešitev. Medtem ko vesoljski teleskop Fermi gama ne more razlikovati med negativno nabitimi elektroni in pozitivno nabitimi pozitroni brez magneta - je skupina izšla s svojimi potrebami le nekaj sto milj.
Zemljino magnetno polje ...
Tako je. Naš zelo lasten planet se lahko upogne poti teh zelo nabitih delcev. Zdaj je bil čas, da raziskovalna skupina začne študirati zemljevide o geofiziki in natančno ugotoviti, kako je Zemlja odsevala prej odkrite delce. To je bil nov način filtriranja ugotovitev, a bi lahko deloval?
"Najbolj me je zabavala ta analiza pri njeni interdisciplinarni naravi. Absolutno ne bi mogli opraviti meritve brez tega podrobnega zemljevida zemeljskega magnetnega polja, ki ga je predložila mednarodna ekipa geofizikov. Da bi izvedli to meritev, smo morali razumeti Zemljino magnetno polje, kar je pomenilo, da smo delo, ki ga iz popolnoma drugih razlogov objavili znanstveniki, objavili v povsem drugi disciplini. " je rekel Vandenbroucke. "Tukaj je veliko, kako dragoceno je izmeriti in razumeti svet okoli nas na čim več načinov. Ko pridobite to osnovno znanstveno znanje, vas pogosto preseneti, kako je lahko to znanje koristno. "
Nenavadno je, da so vseeno dosegli več kot pričakovano količino protitatrijskih positronov, kot je bilo že poročano v Narava. Vendar spet ugotovitve niso pokazale teoretičnega osipa, ki bi ga bilo pričakovati, če bi šlo za temno snov. Kljub tem neupravičljivim rezultatom je še vedno edinstven način pregledovanja težkih študij in izkoriščanje tistega, kar je na voljo.
"Zdi se mi fascinantno, da poskušam kar najbolje izkoristiti astrofizični instrument in mislim, da smo to storili s to meritvijo. Zelo zadovoljujoče je bilo, da se zdi, da je naš pristop, takšen roman, deloval tako dobro. Prav tako morate resnično iti tja, kamor vas vodi znanost. " pravi Funk. »Naša motivacija je bila, da potrdimo rezultate PAMELA, ker so tako vznemirljivi in nepričakovani. Kar zadeva razumevanje tega, kar nam vesolje pravzaprav želi povedati, mislim, da je bilo pomembno, da so bili rezultati PAMELA potrjeni s povsem drugim instrumentom in tehniko. "
Izvorni vir zgodbe: Novinarska objava Fundacije Kavli Za nadaljnje branje: Merjenje ločenih spektrov elektronskih in pozitronskih kozmičnih žarkov s teleskopom Fermi z velikimi površinami.
