
宇宙遥远的某个地方,一颗星星爆发,喀斯喀特开始。
能量和小块的物质速度从各个方向远离盛开的超新星。它们会影响行星和其他恒星,并撞向星际媒体,其中一小部分到达地球。
这些是主要的宇宙射线,光束和幽灵般的亚原子颗粒称为中微子,科学家用精细的望远镜检测到,奇怪的,仍然被探测器埋在南极的冰下。随着恒星在整个宇宙中死亡,他们一次从各个方向朝着洪流倾斜。
但是它们并不是唯一的宇宙射线。还有另一种类型,更难检测和神秘。 [物理学中18个最大的未解决的奥秘这是给出的
马萨诸塞州理工学院的物理学学院教授塞缪尔·泰(Samuel Ting诺贝尔奖1976年发现一个奇怪的新粒子类由物质和反物质夸克。
并在新论文1月11日在《物理评论信》杂志上发表,Ting和他的同事们进一步绘制了这些粒子以及它们的行为方式。具体而言,研究人员描述了颗粒的电荷和光谱锂,,,,铍和硼核那个猛烈袭击地球的大气 - 建立在早期的结果上,描述了氦,碳和氧气的电荷和光谱。
Ting告诉Live Science:“要研究这些[颗粒],您需要在太空中放置磁性装置,因为在地面上,带电的宇宙射线被100公里[62英里]的气氛吸收。”
本文的结果是二十多年的工作的结晶,可以追溯到1994年5月的一次会议,当时Ting和其他几位物理学家去拜访了Daniel Goldin,然后是当时的管理员NASA。目标:说服戈德在国际空间站(ISS)将在四年后的1998年开始施工。如果没有磁铁,宇宙颗粒只会通过直线穿过任何检测器,没有提供有关其特性的信息。
戈丁说:“仔细听了。” “他说,这是空间站的一个很好的实验想法。但是没有人在太空中添加磁铁,因为太空中的磁铁(因为它与地球磁场相互作用)会产生扭矩,并且空间站将失去控制。它就像磁性指南针一样。”
为了避免将ISS从天上扭转,Ting和他的合作者构建了Alpha磁性光谱仪(AMS):与Fermilab和Cern的粒子探测器一样精确,但微型化并放置在空心磁管中。 Ting说,关键的是,管子的两半逆转了极性,因此它们朝相反的方向扭矩,互相取消。
2011年,AMS骑着太空航天飞机努力,这是该手工艺品的第二次任务。在过去的十年中的大部分时间里,AMS默默地发现了1000亿个宇宙射线。
他说,最终,Ting和他的团队希望使用这些数据来回答有关宇宙的非常具体的问题。 (尽管它也可以回答更多的问题,例如粒子在前往火星的路上可能会带来什么颗粒。)
Ting说:“人们说,'星际媒体'(或气体)。什么是星际媒体?该物业是什么?没有人真正知道。” “您看不到的宇宙中百分之九十的物质。因此,您称之为暗物质。问题是:什么是暗物质?现在,要做到这一点,要回答这个问题],您需要衡量非常精确的正选项,抗脂蛋白,抗固有和所有这些东西。”
Ting说,通过对次要宇宙射线到达的物质和反物质的仔细测量,他希望为理论家提供描述宇宙中看不见的物质所需的工具,并且通过该描述,弄清楚为什么宇宙是完全用物质制成的,而不是反物质。许多物理学家,包括丁,相信暗物质可能是关键解决这个问题。
“一开始,必须有相等数量的物质和反物质。那么,问题是:为什么不是用反物质制成的宇宙?发生了什么?发生了抗固体?抗碳?抗碳?反氧气?它们在哪里?”
现场科学与许多从事暗物质的理论家讨论了Ting的作品和本文,许多人警告说,AMS的结果尚未对该主题阐明太多 - 很大程度上是因为该乐器尚未对太空人进行稳固的测量有希望的早期结果)。 [扭曲的物理:7个令人振奋的发现这是给出的
北卡罗来纳州立大学的天体物理学家凯蒂·麦克(Katie Mack)在一封电子邮件中写道:“宇宙射线如何形成和传播是一个引人入胜且重要的问题,可以帮助我们了解其他星系中的星际媒介,甚至可能在其他星系中的高能爆炸。”
麦克说,AMS可能会出现更重要的,经过验证的反物质结果,或者像本文所述的物质检测会有助于研究人员回答有关暗物质的问题。但这还没有发生。“但是对于《暗物质搜索》,她告诉《现场科学》,“最重要的是实验可以告诉我们关于反物质的信息,因为这是暗物质将其灭入物质抗剂对,这是要寻求的关键信号。”
Ting说该项目正在到达那里。
Ting说:“我们测量了(电子的反物质双胞胎)。频谱看起来非常类似于暗物质的理论谱。但是我们需要更多的统计数据来确认,而且速率非常低。因此,我们只需要等待几年。”
最初出版现场科学。