511 keVのガンマ線ライン放出の最も適切な「ハロ+ディスク」モデルの全天マップ。画像クレジット：INTEGRAL。拡大するにはクリックしてください。
電子に対する反物質の対応物である陽電子は、当時革新的だったポールディラックの電子の量子波方程式によって予測されました。数年後の1932年、カールアンダーソンは宇宙線で陽電子を発見し、ディラックは1933年にノーベル賞、1936年にアンダーソン賞を受賞しました。
陽電子が電子に出会うと、それらは消滅し、2つのガンマ線を生成します。ただし、消滅の前に陽電子が陽電子に置き換わった水素原子のような陽電子の形成が先行する場合もあります（陽電子には独自の記号Psがあります）。ポジトロニウムには2つの形態があり、不安定で、2つのガンマ（約0.1ナノ秒以内）または3つのガンマ（約100ナノ秒以内）に崩壊します。
天文学者は1970年代から宇宙に多くの陽電子が存在しているに違いないことを知っています。どうして？陽電子と電子が消滅して2つのガンマを与えるとき、どちらも同じ波長、つまり約0.024Å、または0.0024 nmを持っているため（素粒子物理学者のような天文学者は、ガンマ線の波長について話さず、エネルギーについて話しています; 511この場合、keV）。だから、もしあなたがガンマ線ビジョンで空を見ているなら、もちろん大気の上から！ –単一の「色」、511 keVのガンマをたくさん見ることができるので、陽電子がたくさんあったことを知っています（宇宙にたくさんの赤（1.9 eV）のHアルファがあることに気づいて宇宙にたくさんの水素があると結論するのと同じです）夜空）。
ポジトロニウムの3ガンマ崩壊のスペクトルから、511 keVの線強度と比較して、4年前の天文学者は、消滅する前に消滅が確認される陽電子の約93％が崩壊する前にポジトロニウムを形成することを明らかにしました。
どのくらいのポジトロニウム？天の川のふくらみでは、毎秒約150億トンの陽電子が消滅します。これは、私たちが慣れ親しんでいる岩や水など、数十兆トンもの電子と同じ質量です。中型の小惑星と同じくらいの大きさで、直径40 kmです。
公開されているINTEGRALデータ（約1年分のデータ）を分析したところ、J？rgen Kn？dlseder氏とその同僚は次のことを発見しました。
- 天の川の円盤で消滅している陽電子は、最近の超新星で生成された同位体アルミニウム26とチタン44のベータ+（陽電子）崩壊から発生する可能性が最も高い'最近'）
- しかし、天の川のふくらみでは、ディスクよりも5倍多く消滅する陽電子が存在します。
- 「ポイント」ソースはないようです。
もちろん、INTEGRALの科学者にとって、「ポイント」ソースは、アマチュアの天文学者にとってはまったく同じ意味ではありません。ポジトロニウム線のガンマ線ビジョンは信じられないほどぼやけており、6つの月を横切る物体（3？）は「ポイント」のように見えます。それにもかかわらず、Kn？dlsederと彼の天体物理学の探査チームは、「私たちが検索したソースのいずれも、重要な511 keVのフラックスを示さなかった」と言うことができます。これらの40の「通常の容疑者」には、パルサー、クエーサー、ブラックホール、超新星残骸、星形成領域、豊富な銀河団、衛星銀河、ブレーザーが含まれます。しかし、彼らはまだ見ています。「この問題を解決するのに役立つ可能性のあるタイプIa超新星（SN1006、ティコ）、LMXB（Cen X-4）などの通常の容疑者のINTEGRAL専用の観測を確かに[計画しました] 。」
では、膨らみの中で毎秒消滅する150億トンの陽電子はどこから来るのでしょうか。 「私にとって陽電子消滅について最も重要なことは、主な原因がまだ謎であることです」とKn？dlsederは言います。 「アルミニウム26の崩壊によってディスクからのかすかな放出を説明できますが、陽電子の大部分は銀河のふくらみのある領域にあり、すべての観測特性を簡単に説明できる情報源はありません。特に、511 keVの空を他の波長で観測された空と比較すると、511 keVの空はユニークであることがわかります。私たちが観察するものに似ている他の空はありません。」
INTEGRALチームは、巨大な星、コラプサー、パルサー、または宇宙線の相互作用を除外できると感じています。これらがバルジ陽電子の光源である場合、ディスクは511 keVの光ではるかに明るくなるためです。
バルジ陽電子は、さまざまなプロセスを通じて、低質量のX線連星、古典的な新星、またはタイプ1a超新星から発生する可能性があります。それぞれの場合の課題は、これらによって生成された十分な陽電子がその後十分に長く存続し、それらの出生地から十分に遠くまで拡散することができる方法を理解することです。
宇宙の弦はどうですか？バルジ陽電子の考えられる発生源としてこれらを提案している最近のTanmay Vachaspati論文は、Kn？dlseder et al。にとってあまりにも最近になって発表されました。彼らの論文を検討するために、「宇宙のストリングが511 keVを作るということを述べるのに十分な観測上の制約があることは私には明らかではありません。宇宙のひもが存在するかどうかさえ知りません。他のすべての情報源を除外する宇宙のひもの独特の特徴が必要になるでしょう、そして今日、私たちはこれから遠いと思います。」
おそらく最もエキサイティングなのは、陽電子は低質量の暗黒物質粒子とその反粒子の消滅から、あるいはKn？dlseder et al。 「ベームらによって最近示唆されたように、「光の暗黒物質（1-100 MeV）の消滅」と言います。 （2004）、おそらく最もエキゾチックですが、銀河系陽電子の最も刺激的な候補源でもあります。」暗黒物質はポジトロニウムよりもさらにエキゾチックです。暗黒物質は反物質ではなく、誰もそれを捕らえることができず、研究室で研究することは言うまでもありません。天文学者はそれがユビキタスであり、その性質を追跡することは天体物理学と素粒子物理学の両方で最もホットなトピックの1つであることを受け入れます。天の川のふくらみで消滅する数十億トン/秒の陽電子が古典的な新星や熱核超新星から来たのではない場合、おそらく古き良き暗黒物質が原因であると考えられます。
