สองสามปีที่ผ่านมา Payload for Antimatter Matter Exploration และ Light-nuclei Astrophysics, PAMELA ส่งข้อมูลกลับมาให้เรา…การต่อต้านของสารในทางช้างเผือก ทำไมสมาชิกของสเปกตรัมรังสีคอสมิกนี้มีผลกระทบที่น่าสนใจต่อชุมชนวิทยาศาสตร์? มันอาจหมายถึงการพิสูจน์ที่จำเป็นเพื่อยืนยันการมีอยู่ของสสารมืด
ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์พื้นที่ขนาดใหญ่ Fermi นักวิจัยกับสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์และจักรวาลวิทยา Kavli ของ Kavli (KIPAC) ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสามารถตรวจสอบผลการค้นพบของ PAMELA ได้ ยิ่งไปกว่านั้นเมื่ออยู่ในช่วงปลายสเปกตรัมพลังงานสูงความอุดมสมบูรณ์เหล่านี้ดูเหมือนจะยืนยันการคิดในปัจจุบันเกี่ยวกับพฤติกรรมสสารมืดและวิธีที่มันอาจสร้างโพสิตรอนได้
“ มีหลายทฤษฎี แต่แนวคิดพื้นฐานคือถ้าอนุภาคสสารมืดถูกพบเพื่อต่อต้านอนุภาคทั้งสองจะถูกวินาศ และกระบวนการทำลายล้างนั้นจะสร้างอนุภาคใหม่รวมถึงโพสิตรอน” Stephan Funk ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่ Stanford และสมาชิกของ KIPAC กล่าว “ เมื่อการทดลองของ PAMELA ดูที่สเปกตรัมของโพสิตรอนซึ่งหมายถึงการสุ่มตัวอย่างโพสิตรอนในระดับพลังงานนั้นพบว่ามากกว่าที่คาดไว้จากกระบวนการทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่เข้าใจแล้ว เหตุผลที่ PAMELA สร้างความตื่นเต้นดังกล่าวคืออย่างน้อยก็เป็นไปได้ที่โพสิตรอนส่วนเกินจะมาจากการทำลายล้างของอนุภาคสสารมืด”
แต่มีความผิดพลาดในสิ่งที่อาจเป็นทางออกที่ราบรื่น การคิดในปัจจุบันมีสัญญาณโพซิตรอนลดต่ำลงเมื่อถึงระดับที่กำหนด - การค้นหาที่ไม่ผ่านการตรวจสอบและทำให้นักวิจัยรู้สึกว่าผลลัพธ์นั้นไม่สามารถสรุปได้ แต่การวิจัยก็ไม่ได้จบเพียงแค่นั้น ทีมประกอบด้วย Funk, Justin Vandenbroucke, postdoc และ Kavli Fellow และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ได้รับการสนับสนุนจากคุณ Warit Mitthumsiri มาพร้อมกับโซลูชั่นที่สร้างสรรค์ ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi Gamma-ray ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างอิเล็กตรอนที่มีประจุลบกับโพสิตรอนที่มีประจุบวกโดยไม่มีแม่เหล็ก - กลุ่มเกิดความต้องการของพวกเขาเพียงไม่กี่ร้อยไมล์
สนามแม่เหล็กของโลก ...
ถูกตัอง. ดาวเคราะห์ของเรามีความสามารถในการดัดงอเส้นทางของอนุภาคที่มีประจุสูงเหล่านี้ ตอนนี้ถึงเวลาแล้วที่ทีมวิจัยจะเริ่มศึกษาแผนที่ธรณีฟิสิกส์และค้นหาอย่างแม่นยำว่าโลกกำลังแยกแยะอนุภาคที่ตรวจพบก่อนหน้านี้อย่างไร มันเป็นวิธีใหม่ในการกรองการค้นพบ แต่มันสามารถใช้งานได้หรือไม่
“ สิ่งที่สนุกที่สุดเกี่ยวกับการวิเคราะห์นี้สำหรับฉันคือลักษณะสหวิทยาการ เราไม่สามารถทำการวัดได้อย่างแน่นอนหากไม่มีแผนที่รายละเอียดของสนามแม่เหล็กของโลกซึ่งจัดทำโดยทีมนักธรณีฟิสิกส์นานาชาติ ดังนั้นเพื่อทำการวัดนี้เราต้องเข้าใจสนามแม่เหล็กของโลกซึ่งหมายถึงการสำรวจงานที่ได้รับการเผยแพร่ด้วยเหตุผลที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงโดยนักวิทยาศาสตร์ในสาขาวิชาอื่นทั้งหมด " Vandenbroucke กล่าว “ การซื้ออาหารครั้งใหญ่ครั้งนี้มีความสำคัญเพียงใดในการวัดและทำความเข้าใจโลกรอบตัวเราในหลาย ๆ วิธีให้ได้มากที่สุด เมื่อคุณมีความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์แล้วก็มักจะแปลกใจที่ความรู้นั้นมีประโยชน์อย่างไร”
อย่างผิดปกติพอพวกเขายังคงเกิดขึ้นมากกว่าที่คาดไว้ของจำนวนของปฏิสสารแอนทายแมทเทอร์ตามที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้ ธรรมชาติ. แต่สิ่งที่ค้นพบอีกครั้งไม่ได้แสดงให้เห็นถึงการเลื่อนชั้นทางทฤษฎีที่คาดว่าจะเกิดขึ้นหากสสารมืดมีส่วนเกี่ยวข้อง แม้จะมีผลลัพธ์ที่สรุปไม่ได้ แต่ก็ยังคงเป็นวิธีที่ไม่เหมือนใครในการศึกษาเรื่องยาก ๆ และใช้ประโยชน์จากสิ่งที่อยู่ในมือให้มากที่สุด
“ ฉันคิดว่ามันน่าทึ่งที่ได้ลองใช้ประโยชน์สูงสุดจากเครื่องมือทางฟิสิกส์และฉันคิดว่าเราทำอย่างนั้นกับการวัดนี้ มันเป็นที่น่าพอใจมากที่วิธีการของเรานวนิยายเหมือนเดิมดูเหมือนว่าจะทำงานได้ดี นอกจากนี้คุณต้องไปยังที่ที่วิทยาศาสตร์จะนำคุณไปด้วย” พูดว่า Funk “ แรงจูงใจของเราคือการยืนยันผลลัพธ์ของ PAMELA เพราะมันน่าตื่นเต้นและคาดไม่ถึง และเท่าที่เข้าใจว่าจักรวาลกำลังพยายามบอกอะไรกับเราที่นี่จริง ๆ ฉันคิดว่ามันเป็นสิ่งสำคัญที่ผลลัพธ์ของ PAMELA ได้รับการยืนยันโดยเครื่องมือและเทคนิคที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง”
Original Story Source: Kavli Foundation News Release สำหรับการอ่านเพิ่มเติม: การวัดอิเล็กตรอนคอสมิคและสเปกตรัมโพซิตรอนแยกจากกันด้วยกล้องโทรทรรศน์พื้นที่ขนาดใหญ่ Fermi
