地球周围的反物质之谜,竟然与脉冲星,释放的伽马射线有关
美国宇航局费米伽马射线太空望远镜在脉冲星周围发现了微弱但蔓延的高能光辉。如果肉眼可见,这个伽马射线"光晕"在天空中看起来会比满月大40倍。这种结构可能会为一个长期存在,关于反物质数量的谜团提供解决方案。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家马蒂娅·迪·毛罗(Mattia Di Mauro)说:分析表明,这颗脉冲星可能导致了一个长达十年的谜团,即为什么一种类型的宇宙粒子在地球附近异常丰富。
这些是正电子,也就是反物质版的电子,来自太阳系之外的某个地方,其研究发现发表在《物理评论D》期刊上。中子星是当一颗比太阳大得多的恒星耗尽燃料,在自身重量下坍塌并作为超新星爆炸时留下的核心。脉冲星也是中子星的一种,这些快速旋转的脉冲星发出光束,就像灯塔一样,有规律地扫过我们的视线。
Geminga(发音为geh-ming-ga)由NASA的小天文卫星2号于1972年发现,是伽马射线中最亮的脉冲星之一。Geminga位于大约800光年之外的双子座,Geminga的名字既是对意大利米兰方言中"双子座伽马射线源"和"它不在那里"的表达方式,指的是天文学家无法在其他能量找到该天体。Geminga最终在1991年3月被发现,当时德国ROSAT任务接收到的闪烁X射线显示:
来源是一颗每秒自转4.2次的脉冲星。脉冲星自然地被一团电子和正电子包围着,这是因为中子星的强磁场将粒子从脉冲星表面拉出,并将它们加速到接近光速。电子和正电子属于被称为宇宙射线的快速粒子,它们起源于太阳系以外。由于宇宙射线粒子带有电荷,当它们在前往地球的旅途中遇到磁场时,它们的路径会变得混乱。
这意味着天文学家不能直接追踪它们的来源。在过去的十年里,费米宇宙线、美国宇航局国际空间站上的阿尔法磁谱仪(AMS-02)和其他近地空间实验的宇宙射线测量发现,高能正电子数量比科学家预期的要多,而脉冲星是主要的可能性。然后,在2017年墨西哥普埃布拉高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)的科学家证实:早些时候在Geminga周围地面探测到了一个小型伽马射线晕。
在5万亿到40万亿电子伏特的能量下,观察到了这种结构——光的能量是我们肉眼所能看到的数万亿倍。科学家们认为,当加速的电子和正电子与附近的星光相撞时,就会产生这种辐射,碰撞将光提升到更高的能量。根据光晕的大小,HAWC团队得出结论,在这些能量下的Geminga正电子很少到达地球。如果是真的,这将意味着观察到的正电子过剩一定有更奇特解释。但对脉冲星起源的研究兴趣仍在继续,双子座是最前沿和中心的。
对费米大面积望远镜(LAT)获取的十年Geminga伽马射线数据的分析,LAT比HAWC观测到的能量更低。该研究的合著者、德国RWTH亚琛大学博士后西尔维亚·曼科尼说:为了研究这个光晕,必须减去所有其他伽马射线源,包括宇宙射线与星际气体云碰撞产生的漫反射光,研究使用了10种不同的星际发射模型来研究这些数据。当这些源被移除时,留下的是一道巨大椭圆形光芒,能量为100亿电子伏特(GeV),在天空中跨度约20度。
这类似于著名北斗七星图案的大小,在较低的能量下,光晕甚至更大。意大利国家核物理研究所和都灵大学的合著者菲奥伦扎·多纳托解释说:较低能量的粒子在遇到星光之前,会在距离脉冲星更远的地方飞行,将部分能量转移到脉冲星上,并将光线提升为伽马射线。这就是为什么伽马射线发射以较低能量覆盖了更大的区域此外,双子座光晕被拉长的部分原因是脉冲星在太空中的运动。
研究小组确定费米LAT数据与HAWC早先的观测结果一致,在AMS-02实验中看到的高能正电子中,仅Geminga一个就可能占到20%。根据银河系中所有脉冲星的累积辐射推算,很明显,脉冲星仍然是正电子过剩的最佳解释。研究证明了研究单个来源以预测它们对宇宙射线贡献的重要性。这是一个令人兴奋新领域的一个方面,这个领域被称为多传播者天文学。
博科园|研究/来自:美国宇航局
参考期刊《物理评论D》
DOI: 10.1103/PhysRevD.100.123015
博科园|科学、科技、科研、科普
我们倾心打造的科学软件:博科园
已开放注册的啦
你想看的大美宇宙科学
博科园这里都有
(左右滑动)发现页截图>>
(左右滑动)登录页截图>>
(左右滑动)科学圈截图>>
(左右滑动)搜索页截图>>
(左右滑动)首页截图
以上截图中的功能均可使用
记得下载安装应用后,还望各位童鞋们能在各自手机应用商店下载后给个5星好评呀(*´︶`*)
同时也希望帮忙宣传分享一下,博科园专注于科学(科学、科技、科研、科普)谢谢(^∇^*)
苹果iOS系统下载:
在App Store搜索:博科园
支持苹果iPhone手机
支持苹果iPad平板电脑
安卓系统下载:
1、任意搜索引擎搜:博科园
2、华为手机应用商店
3、小米手机应用商店
4、魅族手机应用商店
5、OPPO手机软件商店
6、vivo手机应用商店
7、三星手机应用商店
8、应用宝(腾讯手机管家等)
9、360手机助/手应用市场
10、搜狗应用市场/助手
11、百度手机助手/应用市场
12、联想手机/乐商店
13、豌豆荚和PP助手等
14、去官网:www.bokeyuan.net
搜名字:博科园(不要打错字哦)
孤岛惊魂6DLC计划公布包括孤岛惊魂3血龙本体育碧公开了孤岛惊魂6后续DLC计划,在正式发售后,将继续增加免费内容以继续丰富游戏每周一次的叛乱任务6项特别行动,更有丹尼特乔第一滴血怪奇物语联动任务开放!季票内容包括3部魅力十足
酸泡水果?你不知道的水果保鲜的黑暗面近日,杭州警方查获了一起利用非法手段制作销售毒红毛丹的团伙。红毛丹是一种常见的热带水果,在常温条件下只能存放两三天左右,黑心商贩竟用工业稀硫酸浸泡这种水果来延长它的保质期。商贩用工
文化三要素(根据王东岳先生早期的讲课整理)文化三要素(精讲)生存结构思维方式遮蔽效应文化就是智质的性状化表达。物演通论166章,我们姑且先给出晦涩的概念,从本期,我们试着给文化找到一个恰当通俗的定义什么叫文化?文化首先具有
第七章存在性的概念这样一来,就有了存在性的概念。(1)所谓存在性,系指存在如何可能存在的所以然,以及存在如何能够被指认为存在的原委,或者说,存在性就是存在的元质规定性,它使存在得以循序展开,并使存在
第三章自然哲学的宗旨相对存在的原理上述起点的困难之处在于如果存在一概是相对的存在,则逻辑之存在就不可能完全包容其他的存在,反而是逻辑存在本身必为其他存在所包容。但存在的追询者又只能从逻辑出发,结果一开始就陷入这样一
一文带你看懂精致的水晶滴胶背后的化学原理水晶滴胶因为具有高丰满度和高透明度及水晶般的质感,深受很多手工艺爱好者的喜欢。想必很多人也是因为在网站上欣赏到一些精美绝伦的水晶滴胶作品,才开始对水晶滴胶产生了兴趣进而想要自己动手
第八章存在效价的概念我们假设宇宙的那个本原存在,一开始就有一个自身存在效价不足的本性与存在同在。因为,可以这样证明如果它的存在效价是十足的完满的,则它的存在就应该是绝对稳定的永恒不变的。然而,任何一个
第十一章存在度的五种分布可能考察存在度在自然存在系统中的分布,不外有如下五种可能A紊乱分布。即各存在物的相对稳定性杂乱无序。这种情形多见于在不同物体之间随机散漫地进行比较,而一概无视观察对象之间的可能相关联系
我是如何白捡到皇位的嘉庆自白我叫嘉庆。我在历史上可能没有我爷爷,我父皇出名,但是我的登基之路远没有他们那么艰苦和血腥。这可能就是命运弄人吧,我觉得自己什么都没做,就一直在等待。然后有一天父皇在太和殿举行盛大的
致我的读者关于作者与其物演通论注释的说明我叫曾蓉,自由学者,独立于任何党派和学术机构之外,毕业于西南交通大学。青年爱好文学,在成都工人报上发表过诗歌散文中年爱好国学,通过国学堂栏目知道王东岳
第六章相对存在的规律一触及存在就陷于浑沌或陷于混乱,古往今来,概莫能外。(1)结果就呈现出这样一种离奇的哲学困境不得不予以追问的存在反而问不得。(2)这正表明,作为设问者的存在者同样不能逾越自身相对性