Belki de karanlık madde konusunda yanılıyoruz, pulsarlar "fazla" pozitronların katilleri mi?
Pulsarlar "fazlalık" pozitronları açıklayabilir mi?
Avrupalı fizikçiler, AMS-02 deneyinin gözlemleriyle, karanlık madde olmadan "fazlalık" pozitronları açıklamanın mümkün olabileceğini, aksine bilinen astrofizik süreçlerin (pulsarlar ve kozmik ışınlar gibi) tam olarak açıklanabileceğini söylediler.
Karanlık madde ile açıklamak?
Nisan 2013'te Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulan Alfa Manyetik Spektrometre (AMS-02) tarafından gözlemlenen kanıtlar, güneş sisteminin dışından pozitronların (elektronların karşıt madde karşılığı) oranının arttığını doğruladı. Geleneksel kavram, Samanyolu'nda pozitron üretmenin ana yolunun galaksinin diskinin dışına dağılmış yüksek enerjili protonlar olduğuna inanır.Böyle bir şema, genellikle çok sayıda elektronun yüksek enerji durumundan düşük enerji durumuna geçişini görür. Bununla birlikte, AMS-02'nin gözlemleri, 10GeV (milyar elektron volt) ve üzerinde pozitronların enerji ile arttığını gösteriyor gibi görünüyor. Bu veriler, sırasıyla 2008 ve 2011 yıllarında Pamela uydusunun (PAMELA, kozmik ışın yüklü parçacıkları tespit eden) ve Fermi'nin (Fermi, gama ışınlarını tespit eden) keşiflerini desteklemektedir.
Kaynak: "Aşırı" Pozitron Ölçüm Deneyi AMS-02 (Uluslararası Uzay İstasyonuna kurulan AMS-02, uzayda çalışan ilk büyük ölçekli doğru parçacık fiziksel manyetik spektrometredir ve GeV'den TeV'e kozmik ışınların her bir bileşeninin enerjisi olarak doğru bir şekilde ölçüm yapabilmektedir. Spektrum AMS-02'nin temel fiziksel hedeflerinden biri karanlık maddeyi bulmaktır.)
Bazı fizikçiler karanlık maddenin bu fazlalığın nedeni olabileceğine inanırlar.Bu enerji aralığındaki çok sayıda "fazla" pozitron, karanlık maddeyle zayıf etkileşime giren büyük parçacıkların (WIMP'ler) en olası bileşimi olabilir. İmha nedeniyle. Diğerleri pozitron fazlalığının gözlemlenmesi konusunda şüpheci. Son yıllarda, İtalya'daki Torino Üniversitesi'nden fizikçi Mattia Di Mauro liderliğindeki bir ekip yeni bir göksel model sağladı. Bu model, yüksek enerjili pozitron oranındaki artış da dahil olmak üzere AMS-02 tarafından sağlanan verileri, "karanlık madde" nin göksel modeline atıfta bulunmadan açıklayabilir, ancak bu, bir açıklama seçeneği olarak "karanlık madde" kullanımını hariç tutmaz. Di Moro, Astronomy Online'a şunları söyledi: "Gözlemlerle tutarlı olmak için, buna katkıda bulunan karanlık madde modelleri de dahil olmak üzere astrofiziğin parametrelerini değiştirmek hala mümkündür." Ancak, oranlardaki beklenmedik artışı açıklarken, Matidya Ekibin görüşü, bu yeni modelden çok pulsarlarla ilgili olduğu yönünde.
Pozitron akışı
Bir pulsar, güçlü bir manyetik alana sahip, yüksek hızda dönen bir nötron yıldızıdır. Güçlü bir manyetik alan, pulsarların yüzeyindeki yüklü parçacıkları yırtarak ve onları hızlandırılmış bir hızda evrene bırakarak bir elektrik alanına dönüştürülebilir. Daha sonra, bu yırtık parçacıklar, elektronlar ve pozitronlar içeren bir parçacık akışı veya karşı parçacık çifti oluştururlar, "pulsar rüzgarı" tarafından üflenen yıldız rüzgar parçacıklarının bazıları yıldızlararası ortama enjekte edilecektir. Dimoro ve meslektaşları, Avustralya Teleskopu Ulusal Tesisi'nin (ATNF) pulsar kataloğu aracılığıyla geleneksel pulsarların saçtığı elektron veya pozitron akımını simüle edebilir.
Daha sonra bu parçacıkların Samanyolu'nda nasıl yayıldığını, yani Samanyolu'ndaki radyasyon alanıyla etkileşime girdiğini ve enerji kaybettiğini doğruladılar. Bu şekilde, dünyaya ulaşan pozitronların enerjisini ve miktarını hesaplayabilirler. Di Moro, "AMS-02 ve mevcut ATNF kataloğu tarafından gözlemlenen bu yüksek enerjili pozitron akışları harika bir sonuç çıkarabilir" dedi. AMS-02'nin verilerine göre ekip ayrıca bir "ek" pozitron kaynağı oluşturdu. Kaynaklar (süpernova kalıntıları gibi), düşük enerjili bölgeleri incelemek için "ek" pozitif parçacık akış modelleri ve bu "ek" pozitron kaynakları, kozmik ışınların yıldızlararası ortamla etkileşimi ile üretilir.
Ama kimse emin olamaz. Subir Sarkar, "Ekstra 'pozitronların çoğunun üretimi için en mantıklı açıklamanın, Dünya yakınlarındaki süpernova kalıntılarındaki pulsar rüzgarlarının yol açtığı şok dalgalarından kaynaklandığını düşünüyorum." Onun zamanı, biri Harvard Üniversitesi'nde diğeri Pennsylvania Üniversitesi'nde olmak üzere iki bölüme ayrılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri Stanford Üniversitesi'nden Philipp Mertsch (Philipp Mertsch) Sakar'ın ilk olarak 2009 yılında şok dalgalarının kozmik ışınları hızlandırdığını ve şok dalgalarının kozmik ışınların dalga cephesi ile dünya arasında gidip gelmesine neden olduğunu öne sürdüğünü belirtti. Şok dalgası yolundaki bazı pozitronlar da hızlandırılır ve şok dalgası için bir güçlendirici olarak enerji tüketir, bu da "ekstra" pozitron fenomenini açıklayabilir.
Meltz ve Sakar önerilerini güncellediler ve en önemlisi, varsayımları iki açıklamayı birbirinden ayırabiliyor. Gelecekte yüksek enerjili bölgedeki AMS-02 verilerinin, protonun antiprotona oranının ve borun karbona oranının yükseliş eğilimi göstereceğini umuyorlar. Nihai yanıt, AMS-02 veri setinin bir sonraki sürümünden sonra görünebilir.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Menekşe- fizik dünyası-Colin Stuart
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
