Cu câțiva ani în urmă, volumul util pentru explorarea materiilor antimateriale și astrofizica cu nuclee ușoare, PAMELA, ne-a trimis înapoi câteva informații curioase ... o suprasarcină de materie antiauterină din Calea Lactee. De ce acest membru al spectrului de raze cosmice are implicații interesante pentru comunitatea științifică? Ar putea însemna dovada necesară pentru a confirma existența materiei întunecate.
Prin utilizarea Fermi telescopului de suprafață mare, cercetătorii de la Institutul Kavli pentru Astrofizica și Cosmologia de particule (KIPAC) de la Universitatea Stanford au putut verifica rezultatele constatărilor PAMELA. Ba mai mult, prin faptul că se află în capătul energetic ridicat al spectrului, aceste abundențe par să verifice gândirea actuală asupra comportamentului materiei întunecate și a modului în care ar putea produce positroni.
„Există diverse teorii, dar ideea de bază este că dacă o particulă de materie întunecată și-ar îndeplini anti-particulele, ambele ar fi anihilate. Iar acel proces de anihilare ar genera noi particule, inclusiv pozitroni. ” spune Stephan Funk, profesor asistent la Stanford și membru al KIPAC. „Când experimentul PAMELA a analizat spectrul de pozitroni, ceea ce înseamnă eșantionarea pozitronilor pe o gamă de niveluri de energie, s-a găsit mai mult decât s-ar fi așteptat de la procesele de astrofizică deja înțelese. Motivul pentru care PAMELA a generat o astfel de emoție este faptul că cel puțin posibil excesul de pozitroni provin din anihilarea particulelor de materie întunecată. "
Dar a apărut o soluție lină. Gândirea actuală a semnalului pozitronului a scăzut atunci când atinge un nivel specific - o constatare care nu a fost verificată și a determinat cercetătorii să simtă că rezultatele sunt neconcludente. Dar cercetările nu s-au încheiat acolo. Echipa formată din Funk, Justin Vandenbroucke, un postdoc și Kavli Fellow și Warl Mitthumsiri, student absolvent, susținut de avli, au venit cu câteva soluții creative. Deși Telescopul spațial cu raze gamma Fermi nu poate face distincția între electronii încărcați negativ și pozitronii încărcați pozitiv fără un magnet - grupul a venit cu nevoile lor la doar câteva sute de mile distanță.
Câmpul magnetic propriu al Pământului ...
Asta e corect. Propria noastră planetă este capabilă să îndoaie căile acestor particule puternic încărcate. Acum era timpul ca echipa de cercetare să înceapă un studiu pe hărțile de geofizică și să-și dea seama exact cum Pământul scotea particulele detectate anterior. A fost un nou mod de a filtra rezultatele, dar ar putea funcționa?
„Lucrul care mi-a fost cel mai amuzant în această analiză este natura interdisciplinară. Nu am fi putut efectua măsurarea fără această hartă detaliată a câmpului magnetic al Pământului, furnizată de o echipă internațională de geofizicieni. Așadar, pentru a face această măsurare, a trebuit să înțelegem câmpul magnetic al Pământului, ceea ce a însemnat să răspundă lucrărilor publicate din motive complet diferite de oamenii de știință din altă disciplină. ” spuse Vandenbroucke. „Marea adunare este aici cât de valoroasă este măsurarea și înțelegerea lumii din jurul nostru în cât mai multe moduri. După ce aveți aceste cunoștințe științifice de bază, de multe ori este surprinzător modul în care aceste cunoștințe pot fi utile. "
Destul de ciudat, au venit în continuare cu mai mult decât cantitatea preconizată de positroni antimaterie, așa cum s-a raportat anterior Natură. Dar, din nou, rezultatele nu au arătat abandonul teoretic care trebuia să se aștepte dacă ar fi implicată materia întunecată. În ciuda acestor rezultate neconcludente, este încă un mod unic de a analiza studii dificile și de a profita la maxim de ceea ce este la îndemână.
„Mi se pare fascinant să încerci să obții la maxim un instrument astrofizic și cred că am făcut asta cu această măsurare. A fost foarte satisfăcător faptul că abordarea noastră, romană așa cum a fost, părea să funcționeze atât de bine. De asemenea, trebuie să te duci acolo unde te duce știința. ” spune Funk. „Motivația noastră a fost să confirmăm rezultatele PAMELA, deoarece sunt atât de captivante și neașteptate. Și în ceea ce privește înțelegerea a ceea ce Universul încearcă de fapt să ne spună aici, cred că a fost important ca rezultatele PAMELA să fie confirmate printr-un instrument și o tehnică complet diferite. "
Sursa povești originale: Comunicat de presă al Fundației Kavli. Pentru lectură suplimentară: Măsurarea electronilor cu spectru de raze cosmice și pozitroni separat cu telescopul Fermi Large Area.
