לפני מספר שנים, המטען המשמעותי לחקר חומר אנטי-חומר וחומרים גרעיני אור אסטרופיזיקה, פמלה, החזיר לנו כמה מידע סקרן ... עומס יתר על חומר נגד שביל החלב. מדוע לחבר זה בספקטרום הקרינה הקוסמית יש השלכות מעניינות על הקהילה המדעית? פירוש הדבר יכול להיות ההוכחה הדרושה לאישור קיומו של חומר אפל.
על ידי שימוש בטלסקופ פרמי גדול אזורי, חוקרים במכון Kavli לאסטרופיסיקה וחלקיקים קוסמולוגיה של חלקיקים (KIPAC) באוניברסיטת סטנפורד הצליחו לאמת את תוצאות הממצאים של PAMELA. יתרה מזאת, על ידי הימצאותם בקצה האנרגיה הגבוה של הספקטרום, נראה ששפע אלה מאמתים את החשיבה הנוכחית על התנהגות חומר אפל ואיך זה עשוי לייצר פוזיטרונים.
"ישנן תיאוריות שונות, אבל הרעיון הבסיסי הוא שאם חלקיק של חומר אפל היה פוגש את האנטי-חלקיק שלו, שניהם יושמדו. ותהליך ההשמדה הזה יצור חלקיקים חדשים, כולל פוזיטרונים. " אומר סטפן פאנק, פרופסור בסטנפורד וחבר ב- KIPAC. "כאשר ניסוי PAMELA התבונן בספקטרום הפוזיטרון, שמשמעותו דגימה של פוזיטרונים על פני מגוון רמות אנרגיה, הוא מצא יותר ממה שניתן היה לצפות מתהליכי אסטרופיזיקה שהובנו כבר. הסיבה ש- PAMELA עוררה התרגשות כזו היא שלפחות אפשרי שעודפי הפוזיטרונים מגיעים מהשמדת חלקיקי חומר אפל. "
אבל היה תקלה במה שאולי היה פיתרון חלק. לחשיבה הנוכחית יש את אות הפוזיטרון כשהוא מגיע לרמה ספציפית - ממצא שלא אומת והביא את החוקרים לחוש שהתוצאות אינן חד משמעיות. אבל המחקר פשוט לא נגמר שם. הצוות המורכב מפאנק, ג'סטין וונדנברוקה, פוסט-דוק וקאווי עמית והסטודנט לתארים מתקדמים של אוניברסיטת ורית מיטתומסי, גילה כמה פתרונות יצירתיים. בזמן שטלסקופ החלל-קרני פרמה של גמא אינו יכול להבחין בין אלקטרונים בעלי מטען שלילי לפוזיטרונים טעונים באופן חיובי ללא מגנט - הקבוצה הגישה את צרכיהם במרחק של כמה מאות קילומטרים משם.
השדה המגנטי של כדור הארץ עצמו ...
זה נכון. כוכב הלכת שלנו הוא מסוגל לכופף את נתיבי החלקיקים הטעונים ביותר. עכשיו הגיע הזמן שצוות המחקר יפתח במחקר במפות גאופיזיקה ויראה בדיוק כיצד כדור הארץ מנף את החלקיקים שהתגלו בעבר. זו הייתה דרך חדשה לסינון ממצאים, אך האם היא יכולה לעבוד?
"הדבר שהכי כיף לי בניתוח הזה הוא האופי הבינתחומי שלו. בהחלט לא היינו יכולים לבצע את המדידה ללא מפה מפורטת זו של השדה המגנטי של כדור הארץ, שסופקה על ידי צוות בינלאומי של גאופיזיקאים. אז כדי לבצע מדידה זו, היינו צריכים להבין את השדה המגנטי של כדור הארץ, שפירושו מעקב אחר עבודות שפורסמו מסיבות שונות לחלוטין על ידי מדענים בתחומי תחום אחר לחלוטין. " אמר וונדנברוקה. "המוצא הגדול כאן הוא כמה חשוב למדוד ולהבין את העולם סביבנו בכמה שיותר דרכים. ברגע שיש לך את הידע המדעי הבסיסי הזה, לעתים קרובות מפתיע כיצד ידע זה יכול להיות שימושי. "
למרבה הפלא, הם עדיין גילו יותר מהכמות הצפויה של פוזיטרונים אנטי-חומר כפי שדיווחו בעבר טבע. אך שוב, הממצאים לא הראו את הנשירה התיאורטית שצפויה היה לצפות אם מדובר בחומר אפל. למרות התוצאות הבלתי חד משמעיות הללו, זו עדיין דרך ייחודית להסתכל על מחקרים קשים ולהפיק את המרב ממה שיש.
"אני מרתק לנסות להפיק את המקסימום מכלי אסטרופיזי ואני חושב שעשינו זאת עם המדידה הזו. זה היה משביע רצון מאוד שנדמה היה שהגישה שלנו, רומן ככל שהיא, עבדה כל כך טוב. כמו כן, אתה באמת צריך ללכת לאן שהמדע לוקח אותך. " אומר פאנק. "המוטיבציה שלנו הייתה לאשר את תוצאות PAMELA מכיוון שהן כל כך מרגשות ובלתי צפויות. וככל שהבנתי מה היקום באמת מנסה לומר לנו כאן, אני חושב שהיה חשוב שתוצאות PAMELA יאושרו על ידי מכשיר וטכניקה שונים לחלוטין. "
מקור סיפור מקורי: מהדורת החדשות של קרן קבלי. לקריאה נוספת: מדידה של ספקטרום אלקטרונים וקרנות פוזיטרון נפרדות מקרן קוסמטית באמצעות הטלסקופ פרמי גדול.
