Авторизация | Регистрация
Ufostation - Направление Земля

Откуда в атмосфере Земли обилие антиматерии?

Опубликовано24 ноября 2017  Комментариев 0  Прочтений1044
Высокогорный эксперимент по поиску эффекта Черенкова. © J. Goodman
Высокогорный эксперимент по поиску эффекта Черенкова. © J. Goodman
В 2008 году космический прибор PAMELA обнаружил в атмосфере Земли избыток частиц, называемых позитронами. Эти частицы являются формой антиматерии — вещества, противоположного нормальной материи. Когда позитрон встречается с противоположной ему частицей, они могут аннигилировать и исчезнуть, вызвав крошечный энергетический всплеск, включающий легко фиксируемые гамма-лучи.


Установление источника этого странного обилия позитронов поможет ученым понять явления высокой энергии в соседней Вселенной и раскрыть некоторые из величайших физических тайн.

Долгое время считалось, что частицы поступают из соседних пульсаров или быстро вращающихся тел прежде крупных звезд. Но, согласно выводам нового исследования, это может быть нечто более экзотическое — например, взаимодействие таинственной субстанции, известной как темная материя.
«Когда я начал эту работу, я действительно думал, что это пульсары, — говорит автор исследования Рубен Лопес Кото из Института ядерной физики им. Макса Планка. — Но, как оказалось, они не могут обеспечить наблюдаемое количество позитронов».

Новые выводы стали предметом споров между астрономами и физиками. По словам Дэна Хупера из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми, измерения команды являются надежными, однако интерпретация полученных данных вызывает вопросы. «Я убежден, что пульсары вносят значительный вклад в локальный избыток позитронов и склонен придерживаться прежней версии», — говорит Хупер.

Антиматериальные двигатели

Позитроны являются антиматериальными противоположностями электронов, которые являются фундаментальной частью обычной материи, с которой мы взаимодействуем на Земле. В нашей природе позитронов не так много, но яростная космическая среда, полная мертвых и умирающих звезд, может создавать пары электронов и позитронов. Пульсары известны как ускорители частиц. Вращаясь со скоростью более 700 оборотов в секунду, они воздействуют на свое окружение, сталкивая частицы друг с другом. Если позитроны имеют достаточную скорость и энергию, они могут «сбежать» от пульсара и совершить космическое путешествие. Иногда они достигают Земли и производят гамма-лучи, которые ученые могут легко обнаружить.
Новые данные были получены с помощью Высокогорного эксперимента по поиску эффекта Черенкова (HAWC). Обсерватория, состоящая из 300 больших резервуаров с водой, установлена между двумя вулканами в Мексиканском национальном парке Пико де Орисаба. Когда высокоэнергетические космические частицы попадают в резервуары, то генерируют сиюминутные вспышки света, указывающие путь к источнику.

С 2015 года HAWC собирает эти частицы и изучает их космические источники. На протяжении 17 месяцев ученые наблюдали высокоэнергетические гамма-лучи, выброшенные в направлении Земли двумя соседними пульсарами, называемыми Geminga и Monogem. Благодаря обратному отслеживанию гамма-лучей команда HAWC смогла рассчитать, как быстро частицы двигались в районах этих пульсаров. Оказалось, что скорости движения позитронов возле пульсаров недостаточно, чтобы добраться до Земли. По мнению ученых, это может означать, что межзвездная среда возле Geminga и Monogem особенно темная и препятствует быстрому движению частиц.

Если это так, команда утверждает, что следует учитывать другие пульсары и типы космических ускорителей, такие как микроквазары и остатки сверхновых, либо аннигиляцию или распад частиц темной материи.
Однако ученые, которые придерживаются прежней версии, говорят, что непроницаемость межзвездной среды будет аналогично воздействовать и на остатки сверхновой, ближайшая из которых расположена в 250 парсеках от пульсаров, а темная материя составляет огромное большинство массы Вселенной, и если она причастна к образованию частиц, то признаки такой аннигиляции должны быть повсюду, а их нет.

Исследование опубликовано в журнале Science.
Информация
Добавить комментарий
Имя:

код подтверждения
Это интересно:

Арена споров
Все дороги ведут в Рим. А из Рима прямо в вечность. Но если с посещением последней стоит повременить, то откладывать визит в столицу Италии не стоит. Это город, в котором связь времен ощущается особенно остро. По количеству памятников архитектуры на квадратный метр он впереди планеты всей. У каждого из них – своя история, и, как правило, не только длинная, но и захватывающая. Не верите? Надеемся, посещение площади Навона вас разубедит...
Невероятные медицинские прорывы, которые ждут нас в ближайшем будущем
В прошлом открытия в области медицины происходили примерно раз в столетие. Сегодня новые методы лечения и медицинские ноу-хау появляются каждый день. Но еще более невероятные медицинские достижения, которые навсегда изменят историю человечества, ожидают нас в недалеком будущем.
Подготовка к первой пилотируемой миссии на Луну. Как это было
Двадцатого июля 1969 года, то есть ровно 49 лет назад, астронавты пилотируемого космического корабля «Аполлон-11» стали первыми людьми, совершившими посадку поверхность Луны. Годы усилий, опасных экспериментов, изнурительных тренировок и амбициозных миссий не прошли зря. Впервые в истории люди высадились на поверхность другого небесного тела, открыв дорогу к последующим пилотируемым миссиям на спутник нашей планеты. За этим событием в прямом эфире наблюдали миллионы людей по всему миру.
Может ли жизнь существовать в системе Альфа Центавра?
Похоже, что наш ближайший звездный сосед может быть не таким неблагоприятным для жизни, как считалось ранее.
Спектральный анализ ближайшей экзопланеты повысил потенциал ее обитаемости
В прошлом году астрономы объявили об открытии экзопланеты всего в 11 световых годах от Земли. И не просто очередной экзопланеты, а скалистой экзопланеты, предположительно обладающей большим потенциалом для обитаемости. Новая группа исследователей провела более глубокий анализ открытого мира и обнаружила доказательства, подтверждающие данное предположение.

Добавить новость
Темы недели
Публикации
Обновления сайта
Подписка на рассылку:
Рассылка The X-Files - ...все тайны эпохи человечества
Это интересно