附近的脈沖星遮擋了過度反物質(zhì)起源的光芒

使用墨西哥高海拔水Cherenkov(HAWC)伽瑪射線天文臺(tái)的天體物理學(xué)家檢測(cè)到高能電子和它們的反物質(zhì)對(duì)應(yīng)物正電子產(chǎn)生的兩個(gè)附近的中年脈沖星周圍的高能伽馬射線的延伸發(fā)射。探測(cè)到的發(fā)射的性質(zhì)嚴(yán)重懷疑地球附近正電子神秘過多的可能來源。

2008年，天體物理學(xué)家在距地球大氣層幾百英里的軌道上觀測(cè)到意外大量的正電子。

從那以后，他們一直在爭(zhēng)論異常的原因，分裂了兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的理論。

一些人提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的解釋 - 額外的粒子可能來自脈沖星，每秒旋轉(zhuǎn)幾次，并用猛烈的力量甩掉電子，正電子和其他物質(zhì)。

其他人推測(cè)，額外的正電子可能來自涉及暗物質(zhì)的過程 - 迄今為止只能通過其引力看到的看不見但普遍的物質(zhì)。

使用HAWC數(shù)據(jù)，猶他大學(xué)天體物理學(xué)家Anushka Udara Abeysekara及其同事首次對(duì)兩個(gè)脈沖星進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)量，稱為Geminga和PSR B0656 + 14，之前被確定為正電子過剩的可能來源。

因?yàn)閿U(kuò)展發(fā)射是由高能電子和正電子產(chǎn)生的，所以研究這些發(fā)射的特性有助于團(tuán)隊(duì)計(jì)算脈沖星產(chǎn)生的正電子在空間中擴(kuò)散的程度。

科學(xué)家說：“ HAWC天文臺(tái)坐落在海拔13,500英尺，位于墨西哥普埃布拉州Pico de Orizaba公園內(nèi)的Sierra Negra火山的側(cè)翼。”

“它由300多個(gè)巨大的水箱組成，這些水箱等待伽瑪射線引發(fā)的粒子級(jí)聯(lián) - 其中許多水的能量超過牙科X射線的1000萬(wàn)倍。”

“當(dāng)這些伽馬射線撞擊高層大氣層時(shí)，它們會(huì)將空氣中的原子分開，產(chǎn)生一團(tuán)以幾乎以光速向地面移動(dòng)的粒子。當(dāng)這個(gè)淋浴到達(dá)HAWC的坦克時(shí)，它會(huì)在水中產(chǎn)生協(xié)調(diào)的藍(lán)光閃爍，使我們能夠重建從級(jí)聯(lián)中射出的伽馬射線的能量和宇宙起源。

該團(tuán)隊(duì)的結(jié)果表明，由Geminga和PSR B0656 + 14脈沖星產(chǎn)生的正電子不能一直到達(dá)地球。

“我們確定附近的脈沖星Geminga和PSR B0656 + 14不是正電子過剩的來源。盡管這兩個(gè)脈沖星足夠老并且足夠接近以解釋過量，但物質(zhì)并沒有足夠快地從脈沖星中漂移到達(dá)地球，“研究人員說。

“我們的分析并不支持先前聲稱兩個(gè)附近的脈沖星造成兩個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的正電子過剩，領(lǐng)先的PAMELA項(xiàng)目和NASA的AMS-02探測(cè)器，”Petra Huentemeyer博士說，密歇根理工大學(xué)物理學(xué)副教授，HAWC協(xié)作組織的創(chuàng)始成員。

“伽馬射線HAWC測(cè)量表明存在從這些源逃逸的高能正電子。但根據(jù)我們的測(cè)量，它們不能對(duì)地球上看到的額外正電子做出顯著貢獻(xiàn)，“德國(guó)馬克斯普朗克核物理研究所的科學(xué)家RubénLópez-Coto博士說。

根據(jù)團(tuán)隊(duì)的說法，到達(dá)我們星球的多余正電子必須具有更奇特的起源，可能是由于暗物質(zhì)粒子的湮滅或衰變，以及其他可能性。