有关 10 个反氦核撞击国际空间站的非正式报道激发了理论物理学家超越现有模型进行推测以寻找解释。
虽然少量的宇宙粒子看起来微不足道,但反氦流的特征却足够奇怪,研究人员可以将其视为沙漠中的一场暴雨。
在他们最近发表的分析中,来自加拿大圆周理论物理研究所和美国约翰霍普金斯大学的科学家们提出了一个理由,即考虑目前公认的理论之外的物理学。甚至建议可能会参与。
自 2011 年起,阿尔法磁谱仪 (AMS-02)已经进入国际空间站,悄悄地记录了超过 2000 亿次宇宙射线事件。
虽然大多数都是被踢过来的普通颗粒,未发表的报告表明其中十个并不典型,是由一对反质子和一两个反中子组成的。
每一个“普通”物质的基本粒子,比如电子,和夸克,有一个与之特征相同但电荷相反的对应物:反粒子。
理论上,反粒子、反中微子和应该从烤箱中的数量与电子、中微子和夸克的数量大致相同,在一股伽马射线中。
事实上,宇宙不仅仅是由不断膨胀的电磁辐射组成,这表明我们对原始物质和。
正如有可能在地球上使用粒子对撞机,大自然继续在灾难性的高能事件中释放反质子和反中子。一部分甚至会逃逸,在湮灭中幸存下来,在地球上。
AMS-02 探测到的所谓反质子和反中子– 这是一种罕见的结合,需要反粒子缓慢移动且密集排列才能形成亚原子粒子一个建立联系的机会。
奇怪的是,每个反氦核都有一个反中子,即反氦-4同位素,而反氦核中却有两个反中子,即反氦-3。仅依靠现有的物理学,研究人员得出的最好结论是测量同位素比例为10,000比1。
无论是什么创造了两种反物质同位素并将它们向我们飞来,它对反氦尺寸的区分并不像已知的过程那样明显,这表明初始条件要求亚原子构造块在被喷射之前必须以极其缓慢的速度移动。
一种可能性可能涉及一种目前未知的粒子的衰变,这种粒子甚至可能属于暗物质。即使存在这样的粒子,也存在一个问题:它是如何以光速的几分之一飞过宇宙的。
通过逆向思考,研究人员推测,由已知粒子构成的极热、快速膨胀的等离子体浓度可能既能提供踢动量,又能提供正确比例的反氦核。
虽然这种“火球”从未被观测到,但它们可能发生在含有足够数量反夸克的暗物质质量碰撞中。
第二种可能的情况是所谓的“暗矮星'。这些假设的暗光子、暗电子和暗中子球也可能相互碰撞,创造出可能以测量的比例发射反氦的条件。
这两种模型都还没有完全完善,它们包含复杂的动态,可能的细节仍有很多讨论。而且这只是我们所知道的物理知识——暗物质本身尚未被证实是一种物质现象,更不用说被理解了。
然而,即使是像这样的高度推测模型的数学中,也可能隐藏着发现的种子,这些发现可能会将其他意想不到的测量结果转化为黑暗碰撞产生的创造火球。
再运行六年,AMS-02 也许还能收集到数据,为了解这一奇异反氦流的起源提供另一个视角。
或者它可能证实一些意想不到的事情正在制造反物质原子,在阴影中嘲弄我们。
这项研究发表于物理评论D。