问伊森:正电子过多-是否值得将暗物质归因于所有天体物理学奥秘的解决方案?


具有宽视场的HAWC望远镜将Geming脉冲星和PSR B0656 + 14视为伽马辐射的信标,其角大小大于月球的角大小(按比例给出)。

尽管我们对物理学定律有充分的了解,并且对标准模型和相对论通论取得了成功,但对宇宙中某些现象的观察却缺乏全面的解释。 从恒星的形成到高能宇宙射线,宇宙仍然充满着奥秘。 尽管我们已经发现了许多与太空有关的发现,但我们仍然不知道所有事情。 这是否意味着值得将任何未知的影响归因于暗物质的作用? 我们的读者问:
通常写有关暗物质的信息,除非通过引力,否则它不会与物质发生相互作用。 那你怎么找她? 看起来像一个古老的谜语,上面有黑洞,吸进了所有东西。 然后,我在另一篇文章中读到,可以通过其他方式而不是通过引力透镜来检测它。 它是如何消灭的? 看起来像是用电子an灭了正电子吗?

它列出了许多谜团以及暗物质存在的许多证据。 但是,将所有困惑归因于TM的工作,不仅是一种短视的方法,而且是展示科学家用尽好主意会发生什么的一个很好的例子。


维罗妮卡发簇中心的两个明亮的大星系NGC 4889(左)和NGC 4874(右,稍小)均超过一百万光年。 但是位于外围的星系的快速运动表明,在整个星团的整个体积中都存在着大量的暗物质晕

暗物质散布在整个宇宙中。 它的概念最早是在1930年代提出的,用以解释星系中单个星系的快速运动,因为事实证明,所有正常物质(包括质子,中子和电子)都不足以解释重力的总量。 这些是恒星,行星,气体,尘埃,星际和银河系等离子,黑洞以及我们可以测量的所有东西。 有许多令人信服的因素支持暗物质。


空间网络由暗物质控制,最大规模的结构由膨胀率和暗能量决定。 由于电磁相互作用的正常物质的破裂,形成了沿着螺纹定位的小结构。

这不仅包括星团中的星系,尽管每个星团肯定需要它。 TM对于以下情况是必需的:
  • 关于星系旋转特性的描述,
  • 从银河大小的巨大椭圆星系到微小的矮星系,各种大小的星系的形成,
  • 星系对之间的相互作用,
  • 银河星团的性质和银河团的性质
  • 空间网络,包括其丝状结构,
  • CMB波动频谱,
  • 在远处观察到引力透镜的作用
  • 碰撞星系团中存在的重力和正常物质的观测结果之间的差异。

从单个星系的小规模到宇宙,完全需要暗物质。


各种碰撞的银河星团的X射线(粉红色)和一般物质图(蓝色)证明了正常物质和引力效应之间的差异-这是暗物质存在的最令人信服的证据之一。 引力的替代理论必须变得如此紧张,以至于许多人觉得它们荒谬

如果将其与其余的宇宙学结合起来,我们将收到证据,证明每个星系,包括我们的星系,都包含周围TM的巨大稀有晕圈。 与以圆盘形式存在的星系中的恒星,气体和尘埃不同,TM的光晕必须是球形的,因为有充分的证据表明,TM与常规原子基物质不同,在与自身或原子碰撞时不会变平。与普通的事情。 而且,TM应该在银河系中心附近最密集,并且随着它的移动密度降低,并且可能以距恒星分布十倍的距离延伸。 最后,在每个光环中应有小块的TM。


根据模型和模拟,所有星系都应被暗物质的光环围绕,并在银河中心具有密度峰值。 但是,如果仅TM不能服从某些模型并具有特定的属性,则将很难解释正电子或伽马射线的过量

为了解释上述观察结果的整个范围以及其他一些观察结果,TM除以下内容外,不应具有任何其他属性:
  • 她一定有质量;
  • 它必须在重力作用下相互作用;
  • 从最早的角度来看,它应该相对于光速缓慢移动;
  • 实际上,它应该不会经历其他类型的交互。

仅此而已。 所有其他交互都受到严格限制,但不排除在外。

那么为什么在天体物理观察期间每次出现任何种类的正常粒子过量-光子,正电子,反质子等。 -人们主要是在寻求“责备”商标吗?


如果您不知道如何解释与重力无关的观测结果,请立即将所有情况归咎于TM-这意味着要抓住稻草。

2017年11月,一个研究脉冲星附近伽马辐射源的团队在《科学》杂志上发表了他们的工作,并试图更好地了解观察到的过量正电子来自何处。 正电子是电子的反粒子,当将正常物质粒子加速到足够高的能量时,自然会出现,因此,基于爱因斯坦的E = mc 2 ,电子-正电子对可以在碰撞中出现。 在粒子物理学实验中,我们会常规地创建这些对,并且还可以看到在天体物理学中正电子产生的证据-直接在寻找宇宙射线时,而不是直接地研究电子-正电子an灭的能量符号。


INTEGRAL卫星全面测量低能量电子正电子ron灭的特征信号,光子线为511 keV。

在银河中心周围可以看到正电子存在的天体物理迹象,它们集中在点源附近,如位于我们银河神秘区域中的微类星体和脉冲星,称为“ 伟大的歼灭者 ”,被观测为未知来源的分散背景。 有一件事很明显:总的来说,我们看到的正电子比我们预期的要多。 这已经有多年的历史了:作为国际空间站上的磁性α光谱仪 PAMELAFermi的测量结果。 最近, HAWC天文台测量了非常高能量的TeV量级的伽马射线,这表明非常强烈分散的粒子是从中年脉冲星的方向射向我们的。 但是,不幸的是,这不足以解释过量的正电子。


高能正电子的过量很难解释,但是由于HAWC的测量,光谱图没有展平,这表明暗物质是造成这种现象的原因。

但是由于某种原因,每次对正电​​子过量进行新的测量或观察到不能对其负责的天体物理学来源时,对话立即以“我们无法解释这一点,因此暗物质应受谴责”的方式开始。 这很不好-有很多不需要任何异国情调的天体物理学资源的候选者:
  • 在其他粒子上二次产生正电子和伽马射线,
  • 微类星体或其他吸收物质的黑洞,
  • 非常年轻或非常古老的脉冲星,包括磁星,
  • 超新星残骸。

这还不是一个完整的列表,仅是可能导致此过量的示例。


超新星的残留物不仅会将爆炸过程中产生的重元素扔回宇宙-这些元素的存在可以从地球上确定

许多从事该领域工作的科学家倾向于使用暗物质,这主要是因为如果将其消灭并产生伽马射线和正常物质的粒子,那将是一场革命和突破。 这对于天文学家中暗物质的猎人来说是理想的。 但是一厢情愿的想法是行不通的,据我们判断,暗物质粒子的an灭仍然没有被我们发现。 而且尽管总是以TM来解释正电子的过量,但这并不比外星人在塔比星活动中活动大


将恒星封闭在聚光材料外壳中的想法被称为“戴森球”。 在施工过程中,它可以覆盖越来越多的星光。 对于虎斑星活动的这种不太可能的解释类似于使用TM对正电子过量的解释。

我联系了HAWC项目主管Brenda Dingus,她对此发表了评论:
毫无疑问,正电子还有其他来源。 但是,正电子的传播距离并不远,附近的正电子来源并不多。 HAWC发现了两个最佳候选源,现在我们知道它们发射的正电子数量。 而且我们也知道这些正电子是如何从源头散射的,而且发生的速度比以前想象的要慢。 因此,尽管我们确认附近存在正电子源,但我们发现正电子从源中传播非常缓慢,因此对地球上发现的过量正电子概不负责。

当您排除一种可能性时,它会增加另一种可能性。 但是,这并不意味着这些正电子必然来自暗物质。 我们不是故意的。


HAWC观测中假设的正​​电子过量表明,所需电子中只有一小部分可能来自附近中年脉冲星等来源。

HAWC的数据解释了在其他实验中仅观察到正电子的1%的事实的确如此,这是非常了不起的-并暗示了其存在的其他原因。 当您发现普通观念无法解释(例如)过多的天体正电子时,您可以提出这种TM表现出长期寻求的相互作用的观念。 但是,其他天体物理过程很有可能会加速已知的普通粒子,从而导致这种效应。 当科学界出现一个谜团时,有必要对开放的思想保持开放的思想,但要赌普通的事物。 永远不要相信相反的炒作。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN411527/


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