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伽马射线'时钟'发现创造了反物质

作者:弓郄    发布时间:2017-12-14 15:01:08    

作者:David Shiga第一次在伽马射线源中发现了时钟规律性的亮度变化研究这些变化应该有助于天文学家解决这些高能伽马射线是如何产生的奥秘它们还在实验室外提供了第一个明确的标志,即光被转换成物质和反物质的粒子来自称为LS 5039的系统的γ射线在2005年首次由高能立体系统检测到 HESS是纳米比亚的一个观测站,它通过观察伽马射线对地球大气层中粒子的影响来探测伽马射线 LS 5039系统由一个紧凑的物体组成 - 无论是黑洞还是中子星 - 围绕着太阳质量20倍的恒星运行人们认为伽马射线是由加速到非常高速的电子发射的,超出了地球上最强大的粒子物理实验所能达到的任何东西但究竟电子在这个系统中加速到如此高速的地方和方式是一个谜现在,进一步的HESS观测显示,伽马射线的变化时间尺度为3.9天,与紧凑物体围绕质量恒星的轨道周期相同该研究工作由德国海德堡马克斯普朗克核物理研究所的Felix Aharonian领导这一结果表明伽马射线是在一个非常小的区域内产生的,该区域足够接近大质量恒星,其紧凑的伴星受其相对位置的影响,巴黎体育与生物能源实验室的团队成员Mathieu de Naurois说法国 “我们在这个系统中看到周期性的事实意味着伽马射线不能来自很远的地方 - 它们必须来自系统内部,”他告诉“新科学家”杂志不是HESS团队成员的美国雅典俄亥俄大学的Markus Boettcher对此表示赞同他说,当紧凑物体在其轨道上移动时观察到的伽马射线亮度的变化可能有助于确定加速电子产生伽马射线的是什么 “我们知道恒星和紧凑物体之间的距离肯定会对加速效率产生影响,”他告诉“新科学家”杂志 De Naurois说,伽马射线非常接近的迹象非常符合紧凑物体是中子星的观点,并且当电子在其强大的磁场中加速时产生伽马射线相比之下,结果令人怀疑电子在喷射器中加速的想法,喷射器从紧凑物体向远处延伸到太空中,在这种情况下很可能使其成为黑洞他说,伽马射线仍然可以在喷气式飞机中产生,但它必须只在它们的基座上发生,非常靠近紧凑的物体 de Naurois说,周期性的亮度下降本身提供了伽玛射线实验室之外的第一个证据,伽马射线是一种光,被转换成物质和反物质的粒子爱因斯坦的相对论预测了纯光中物质和反物质的产生,但直到现在,在地球上的粒子加速器之外没有观察到这种情况他说,在紧凑物体附近产生的一些伽马射线与来自大质量恒星的紫外光的光子相撞,并被转换成电子对和它们的反物质对应物,称为正电子他说,随着紧凑物体在大质量恒星的轨道上越来越近,这些碰撞变得越来越频繁,去除了更多的伽马射线并导致从地球看到的周期性亮度下降他说:“这是我们第一次通过这种成对过程看到光线吸收光线”,这是在地球实验之外 Boettcher说,类似的效应被认为是吸收大爆炸遗留下来的一些微波辐射的原因,但HESS结果更清楚地表明了这种现象他说,它在二元系统中的出现是从理论上预期的“但看到实际发生的事情仍然很有趣”期刊参考:天文学和天体物理学(DOI:10.1051 / 0004-6361:

 

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