科学家说越早吃越不容易长胖(科学家为啥什么都研究)

游客投稿 未解之谜 2023-06-25 17:52

反物质是正常物质的反物质。当正负物质相遇时,双方会相互湮灭,爆炸,产生巨大的能量。

正电子和负质子是反粒子。与电子和质子相比,它们电荷相等,但电荷相反。科学家设想宇宙中可能存在一种完全由反粒子构成的物质,即反物质。电子和反电子质量相同,但电荷相反。质子和反质子也是如此。粒子和反粒子不仅有相反的电荷,而且所有其他性质都是可逆的。

据介绍,正电子是一种反物质粒子,指质量、电荷和电子完全相同,但带正电的粒子。当一个正电子遇到一个电子,就会湮灭它,变成一个光子。此前的观测发现,宇宙中正电子撞击地球的频率远高于最初的预期。正电子出现在高速冲向地球的宇宙射线中。起初,科学家认为脉冲星是导致这一现象的原因,但一项新的研究指出,事实可能并非如此。

宇宙射线又称宇宙射线,是来自外太空的高能带电亚原子粒子。它们可能会产生二次粒子,穿透地球的大气层和表面。辐射这个术语来源于曾经被认为是电磁辐射的历史。主要的初级宇宙射线(来自深空与大气碰撞的粒子)一般是地球上的稳定粒子,如质子、原子核或电子。但是稳定的反物质粒子很少,比如正电子或者反质子,剩下的一小部分是活跃的研究领域。

宇宙射线是由能量极高的粒子组成的,所以能以极快的速度撞击地球。正电子只占这些粒子的一小部分。他们从哪里来?如何产生?我们还不确定。

更令人困惑的是,在2008年,地球轨道上的PAMELA卫星探测到了数量惊人的高能正电子。天文学家对这种异常现象提出了两种假说:一种是来自脉冲星等天体物理源;而是来自暗物质粒子的衰变。

一个国际研究小组分析了墨西哥HAWC(高海拔水切伦科夫)伽马射线天文台的观测数据,以验证这些多余的正电子是否来自脉冲星等天体。脉冲星是一种中子星,可以利用超强磁场以强束的形式抛出带电粒子。脉冲星旋转时,会引起光束旋转摆动,从而显示出来自地球的一系列稳定快速的脉冲& mdash& mdash这也是& ldquo脉冲星& rdquo这个名字的由来。

当脉冲星光束撞击周围的尘埃和气体时,就像进入了一个巨大的粒子加速器。在粒子相互碰撞的过程中,能量产生新的物质,如正电子;在碰撞的冲击波下,正电子会以极快的速度向外扩散。当然,这一切都只是理论上的推测。

因此,当HAWC天文台最近探测到两颗位于数百万光年之外的脉冲星时,天文学家似乎有一个很好的机会来测试上述假设。& ldquoHAWC天文台的探测器记录到了一定数量的电子发出的伽马射线,这些射线是由脉冲星产生的,并被脉冲星加速到极高的能量,& rdquo波兰科学院的物理学家弗朗西斯科·萨拉萨·格雷乌斯说。基本问题是:这些电子之间的相互作用是否足以使它们产生相应数量的正电子?& rdquo

问题的答案是否定的,经过17个月的数据收集和仔细分析,研究人员发现脉冲星只能解释一部分正电子,但实际探测到的正电子数量远远超过估计值。他们的发现发表在最近一期的《科学》杂志上。

研究负责人之一、洛斯阿拉莫斯国家实验室博士后研究员周浩解释说,高能正电子可以与宇宙微波背景辐射相互作用,产生直线传播的伽马射线,因此探测伽马射线可以推断出正电子的来源信息。

分析结果表明,正电子扩散速度比预期的要慢,两个脉冲星产生的正电子没有足够的时间到达地球,所以不是正电子& ldquo超额& rdquo主要原因。

& ldquo超额& rdquo正电子从何而来?天文学家仍在寻找其他更可能的解释,其中之一是暗物质粒子的大规模衰变。这是一个相当诱人的假设。据估计,暗物质占宇宙质量的四分之一。如果我们可以确定正电子和暗物质之间的关系,也许我们最终可以了解暗物质的其他属性。然而,目前的探测器尚未探测到暗物质,宇宙中可能存在其他脉冲星或其他天体正在产生正电子向地球飞来。科学假说的验证并不容易,我们现在只能等待。