PAMELA航天器在地球周围发现反物质带

你今天早上可能没有醒来就想知道,宇宙射线与高层大气碰撞产生的反质子会去哪里。但如果你是少数几个因为这些反质子本应存在但尚未被直接探测到的事实而失眠的人之一,我们很高兴地报告,你可以放心了:天体物理学家终于在地球周围的反质子带中找到了它们

对于那些对反质子或者反质子是什么毫不在乎的人来说,这更多的是一个关于良好科学得到回报的故事,而不是一个关于反质子或惊天动地发现的故事。你看,当来自太阳和其他宇宙空间中的宇宙射线轰击高层大气中的原子核时,由此产生的粒子碰撞类似于地面粒子加速器中发生的碰撞。就像那些实验室里的碰撞一样,这些撞击会产生子粒子。

天文学家们长期以来一直认为,就像在实验室里一样,这些碰撞必定会产生反质子,但到目前为止,还没有人能够确凿地证明这些反质子发生了什么,因为它们很难被发现和测量,尤其是在地面上。理论上,它们应该被地球磁场捕获,但经验上并没有明显的反质子云。

PAMELA,一个于2006年发射的近地轨道航天器,就是为了在宇宙射线中寻找反质子而设计的。PAMELA每天都会穿越南大西洋异常区,这是范艾伦辐射带最靠近地球的部分,也是高能粒子的“潮池”。如果反质子在任何地方聚集,它们就应该在这里。

现在,在分析了850天的数据后,结果是它们确实在那里。PAMELA追踪到了其中的28个,这实际上比人们预期的在太阳风中发现的要多得多。换句话说,反质子正在被捕获和储存。坚实的科学理论(和高科技的轨道硬件)又一次赢了。

[arXiv via Technology Review]

 

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