Hawc Collaborations在反物质难题上脱光

这张图片显示了天空的Geminga地区，以便为秤。这两个迅速纺纱的恒星被消除为伽马光源来到地球。图像

一位大约四个小时的墨西哥城以东四个小时，由国际科学家队建造和运营，已经捕获了来自两颗快速旋转的星星的第一个广角伽马光线。高空水Cherenkov（HAWC）Gamma射线观测台提供了恒星邻居的非常高的能量光流的透视，并对一种可能的起源产生严重疑虑，以便在地球附近的神秘过量的抗物质颗粒。

2008年，一个空间传播的探测器测量了一个意外的大量正弦 - 电子在轨道上的反物质表兄弟。从那以后，科学家们已经辩论了异常的原因，分裂了两次竞争的原因。有些建议一个简单的解释：额外的粒子可能来自叫脉冲的附近倒塌的星星，旋转多次，速度偏离电子，正弦和其他品质的猛烈力量。其他人推测，额外的正数具有异国情调的起源，可能来自涉及暗物质的尚未检测的过程 - 仅通过其引力拉动来看的无形而普遍存在的物质。

“这种新的测量是诱人的，因为它强烈地禁止了这些额外的正弦从附近的两个附近的脉冲星来到地球的想法，至少当你对他们的传播采用相对简单的模型时，”大学物理学教授Jordan Goodman说马里兰州和领导调查员和美国发言人为HAWC合作。“我们的测量不会决定支持暗物质的问题，但尝试使用pulsars解释过量的任何新理论都需要匹配新数据。”

使用来自HAWC天文台的新数据，研究人员首次详细测量先前被确定为多余的可能源的两个脉冲星。通过从这些附近的恒星发动机捕获和计数光流的粒子，HAWC协作表明，两个脉冲星不太可能是正电子过量的起源。尽管是从地球的正确时代和正确的距离，但脉冲线被延伸的模糊云包围，根据本周在科学本周发表的结果，正数量无法逃离。

密歇根技术大学副教授的Petra Huentemeyer副教授与Hawc合作的创始成员，开始与她的前博士生，郝省在2016年在密歇根理工学院的博士后数据的相关分析。

“我们的分析不支持以前的要求，这两个附近的脉冲线负责由两个空间出生的望远镜，意大利领导帕梅拉项目和美国宇航局的AMS-02检测器检测到的过量的正弦。”

一些研究人员在暗物质相互作用中产生了积极。

“全球各种各样的努力直接检测暗物质，”她说。“暗物质难以检测。暗物质是难以捉摸的。我们没有看到它。我们认为存在的原因是因为如果你采取了我们对引力的了解，然后看看围绕磁盘星系中心的星星的速度，它们不会以可见的物质所期望的速度行驶。在某处必须有黑暗，非发光的质量，从我们理解的引力引起这一点。“

虽然科学论文的结果不肯定了暗物质的检测，但它们确实确认了正电子过量的脉冲星云损伤颗粒的脉冲星云。

寻找答案

Hawc天文台坐在13,500英尺的海拔，侧翼塞拉尼格拉火山在墨西哥普埃布拉墨西哥州墨西哥州的墨西哥州。超过300个巨大的水箱坐在现场等待，用于级联由叫伽马光线的高能包的粒子 - 其中许多有超过一百万次牙科X射线的能量。

当这些伽马射线粉碎进入高层大气时，它们在空气中爆炸出原子，产生淋浴的颗粒，该颗粒以几乎光速朝向地面移动。当此淋浴达到HAWC的坦克时，它会在水中产生协调的蓝光闪烁，从而使研究人员重建踢出级联的伽马射线的能量和宇宙来源。

没有HAWC广泛的观点，这种测量将不可能实现。它不断扫描三分之一的天空开销，这为研究人员提供了脉冲星周围的空间的广阔视野。

“由于其广泛的视野，HAWC在附近脉冲星周围的粒子扩散引起的非常高能量的伽马射线型材上提供了独特的测量，这使我们能够确定粒子比以前的测量更快地扩散的快速。”郝周说，现在是新墨西哥州洛斯阿拉姆斯国家实验室的科学家和密歇根州理工学院。

本文的相应作者之一Zhou是负责开发粒子扩散模型并在HAWC数据中的两个脉冲条件周围计算伽马射线发射形态。他将此模型拟对数据来限制关于这些来源的物理参数，该来源描述了粒子远离其源的速度。

非常高能量伽马射线发射的表面亮度，作为距吉林达（A）及其姐妹脉冲的距离，指定为PSR B0656 + 14（B）。实线代表最佳拟合的公共扩散模型。阴影频段是模型不确定性。图像

与普通的相机一样，收集大量光允许HAWC构建近距离伽马光源的清晰图像。最高能量的伽马射线起源于大恒星的墓地，如超新星的旋转脉冲脉冲。但那盏灯并没有来自星星本身。相反，当旋转脉冲丸加速粒子到极高的能量时，它会产生它，导致它们粉碎成从早期宇宙中留下的低能量光子。

这种恒星碎片场的大小由伽玛光线发光的天空斑点测量，讲述了研究人员在这种情况下，在这种情况下，附近的pulsars在本例中迅速移动。反过来，这使得研究人员能够估计积极的速度迅速，并且可以从给定的来源到达多少正数。使用最完整的HAWC数据目录到目前为止，科学家们确定了附近的Pulsar Geminga及其未命名的姐姐不是正电子过度的来源。尽管两个脉冲线已经足够旧并足够接近，但对于过量而言，也没有足够快地从脉冲星漂流到达地球。

即使能源的来源变得更加清晰，Zhou表示，仍有问题仍未得到答复。

“仍然存在仍然存在的问题，然后我们可以在正电子的起源上绘制更多的具体结论，”他说。“形态学如何取决于能量？在我们没有检测到的天空中有像这两个这样的脉冲星？通过更多的数据和专用分析，我们将致力于回答这些问题。“

马里兰大学Chris Cesare合作撰写本文。

出版物：A. U. Abeysekara，等。“脉冲条件周围的延长伽马射源限制了地球上的正电子通量的起源，”2017年11月17日科学：卷。 358，第6365号，第911-914页; DOI：10.1126 / science.aan4880