数年前、対物質探査と軽核天体物理学のためのペイロード、PAMELAは私たちにいくつかの奇妙な情報を送り返しました...天の川の反物質の過負荷。宇宙線スペクトルのこのメンバーが科学界に興味深い影響を与えるのはなぜですか？それは暗黒物質の存在を確認するために必要な証拠を意味するかもしれません。
フェルミ大面積望遠鏡を採用することにより、スタンフォード大学のカブリ粒子宇宙物理学研究所（KIPAC）の研究者は、パメラの発見の結果を検証することができました。さらに、これらの豊富さは、スペクトルの高エネルギーの端にいることにより、暗黒物質の振る舞いに関する現在の考えと、それがどのようにして陽電子を生成するかを検証しているようです。
「さまざまな理論がありますが、基本的な考え方は、暗黒物質の粒子がその反粒子に出会うとすれば、両方とも消滅するということです。そして、その消滅のプロセスは、陽電子を含む新しい粒子を生成するでしょう。」スタンフォード大学の助教授でKIPACのメンバーであるステファンファンクは言います。 「PAMELA実験が陽電子のスペクトルを見たとき、これはある範囲のエネルギーレベルにわたって陽電子をサンプリングすることを意味しましたが、すでに理解されている天体物理学のプロセスから予想される以上のものを発見しました。 PAMELAがこのような興奮を引き起こした理由は、過剰な陽電子が暗黒物質粒子の消滅から発生している可能性があるためです。」
しかし、スムーズな解決策であったかもしれないことにグリッチがありました。現在の考え方では、特定のレベルに達したときに陽電子信号が低下しています。これは確認されていないため、研究者は結果が決定的ではないと感じました。しかし、研究はこれで終わりではありませんでした。 Funk、Justin Vandenbroucke、ポスドク、Kavli Fellow、およびavliがサポートする大学院生のWarit Mitthumsiriで構成されるチームは、いくつかの創造的なソリューションを考え出しました。フェルミガンマ線宇宙望遠鏡は、磁石なしでは負に帯電した電子と正に帯電した陽電子を区別できませんが、グループは数百マイル離れたところに彼らのニーズを思いつきました。
地球自身の磁場…
そのとおり。私たち自身の惑星は、これらの高荷電粒子の経路を曲げることができます。今度は研究チームが地球物理学マップの研究を開始し、地球が以前に検出された粒子をどのようにふるいにかけているのかを正確に理解する時がきました。これは調査結果をフィルタリングする新しい方法でしたが、うまくいくでしょうか？
「この分析で私にとって最も楽しかったのは、学際的な性質です。地球物理学者の国際チームによって提供された地球の磁場のこの詳細な地図がなければ、私たちは絶対に測定を行うことはできなかったでしょう。したがって、この測定を行うには、地球の磁場を理解する必要がありました。これは、別の分野の科学者がまったく異なる理由で公開した研究を完全に理解することを意味していました。」ヴァンデンブロークは言った。 「ここでの重要なポイントは、できるだけ多くの方法で私たちの周りの世界を測定して理解することがいかに価値があるかです。この基本的な科学的知識を身につけたら、多くの場合、その知識がいかに役立つかは驚くべきことです。」
奇妙なことに、以前に報告されたように、彼らはまだ予想以上の反物質陽電子を生み出しました 自然。しかし、この調査結果も、暗黒物質が関与している場合に予想される理論的な減少を示していませんでした。これらの決定的でない結果にもかかわらず、それは難しい研究を見て、手元にあるものを最大限に活用するユニークな方法です。
「私は天体物理学の機器を最大限に活用しようとすることは魅力的だと思います。この測定でそれを実現したと思います。私たちのアプローチは、これまでにない斬新なものでありながら、うまく機能しているように見えたので、非常に満足でした。また、あなたは本当に科学があなたを連れて行かなければなりません。」ファンクは言う。 「私たちの動機は、PAMELAの結果がとてもエキサイティングで予期せぬものであることを確認することでした。そして、宇宙がここで実際に私たちに伝えようとしていることを理解する限り、PAMELAの結果が完全に異なる機器と技術によって確認されることが重要だったと思います。」
元のストーリー出典：Kavli Foundationニュースリリース。さらに読むために：フェルミ大面積望遠鏡による別々の宇宙線電子および陽電子スペクトルの測定。
