地球周围的反物质来源于何?脉冲星将给我们答案( 二 )


但研究地球附近正电子存在的科学家们还没有将脉冲星从他们的名单中删除 。 作为一颗近在咫尺的明亮脉冲星 , Geminga对他们依然有十足的吸引力 。
地球周围的反物质来源于何?脉冲星将给我们答案

玛蒂亚迪毛罗(MattiaDiMauro)领导了一支小队研究了费米大面积望远镜(LAT)十年间观测到的Geminga的数据 。 LAT观察到的光晕能量比HAWC观测的的低 。 迪毛罗以一作的身份发表了一篇文章来展示这一发现 。 这篇文章的标题为“用Fermi-LAT分析Geminga周围的γ射线和正电子通量的影响” , 它发表在物理评论(PhysicsReviwe)上.
这篇文章的合著者之一是西尔维娅曼科尼(SilviaManconi) , 德国亚琛工业大学的博士后研究员 。 在研究发布的新闻稿中 , 曼科尼坦言:“为了研究这个光晕 , 我们必须将所有其他的γ射线源去掉 , 包括宇宙射线与星际气体云碰撞产生的弥漫光 。 我们用了10种不同的星际发射模型来研究数据” 。
当团队将所有其它空中的γ射线源去掉 , 整个数据展现出一个巨大的椭圆形结构 , 即Geminga周围的光晕 。 200亿电子福特左右的高能结构覆盖了20度的天空 , 而较低能量的结构甚至覆盖了更大的区域 。
地球周围的反物质来源于何?脉冲星将给我们答案

研究的合著者菲奥伦扎·多纳托(FiorenzaDonato)来自意大利国家核物理研究所和都灵大学 。 在新闻稿中 , 多纳托说:“低能量粒子在遇到星光之前会离开脉冲星更远 , 将部分能量传递给它 , 并将星光增强为伽马射线 。 这就是为什么γ射线在较低能量下会覆盖更大的区域 , ”多纳托解释说 。 “此外 , Geminga的光晕被拉长了的部分原因是脉冲星在空间中运动 。 ”
该模型展示了随着时间推移 , Geminga的光晕的变化 。 有两个因素在影响光环的形状 。 一个是脉冲星在空间中的运动 , 另一个是光晕的能级 。 光晕的能级越低 , γ射线光晕就越大 , 反之 , 能级越高就光晕就越小 。 这是因为低能粒子在与星光相互作用并被提升到γ射线能级之前 , 会在太空中传播得更远 , 更加远离脉冲星 。
地球周围的反物质来源于何?脉冲星将给我们答案

图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/M.DiMauro
该团队比较了LAT的数据和HAWC的数据 , 发现这两个数据集其实是匹配的 。 同时 , 他们还发现 , 在AMS-02观测到的高能正电子中 , 有高达20%是来自附近明亮的Geminga 。 以此类推 , 对银河系中累积的所有脉冲星喷射物也有类似的结论 。 由此观之 , 脉冲星仍然是对原先谜题的最好解释:它们是地球周围所有正电子的来源 。
“我们的工作证实了‘研究单一来源以预测它们对宇宙射线的影响’这一方法的重要性 , ”迪毛罗说 。 “这只是一个激动人心的新领域(我们称之为“多介子天文学”)的小小侧面 , 我们在该领域中除了光还使用多种信号(如宇宙射线)来研究宇宙 。 ”
BY:EvanGough
FY:樊瑞酱
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