Tip: You has not registered to HayGo, so you can not use HayGo powerful TRACK functions, please immediately:
Register or Download Yunshibao
HayGo Home-旅游-华夏地理 [Refresh][Image][Back]




邮箱/用户名
密码
验证码

记住我 忘记密码
没有账号?立即注册


扫一扫,手机浏览国家地理中文网

其他登录方式:
weibopng
qqpng
weixinpng


logo


searchlog

weibo

RSS


首页
视 频

精选
动物
旅行
太空
科学
自然环境
探险

视频

video

摄 影

荣耀9美得有声有色
图片故事
每日一图
摄影技巧
摄影大赛

摄影

photographic

人 文
动 物

知识速递
动物保护
影像
视频

动物

animals

环境保护

旅 行

目的地
影像
户外探险

旅行

travel

科 技
资 助
频 道

摄影大赛2017 vivo影像寻城记 重走洛克之路 每日新闻 杂志 活动 教育 儿童 订阅 APP

首页

科技

宇宙空间

神秘粒子撞击地球!它们从何而来,要到哪里去?

神秘粒子撞击地球!它们从何而来,要到哪里去?

内容来源:本站原创
网站编辑:kate
发布时间:2017.11.21

位于墨西哥的高海拔水切伦科夫伽马射线天文台,由300个水箱组成,可以帮助天文学家研究撞击地球的反物质粒子的来源问题。
供图:JORDAN A. GOODMAN

撰文:Nadia Drake

宇宙里似乎有一个发射机,正在向地球投掷奇怪的粒子——最新观察结果发表于11月16日的《科学》杂志,科学家们正在努力追踪幕后推手。

2008年,太空仪器PAMELA在地球大气层中检测到一种过多的粒子:正电子。这些粒子是反物质的一种形式,即与正常状态相反的物质。当反物质正电子遇到它的相反粒子时,会互相湮灭抵消,并产生巨大的能量,其中通常包含科学家可以检测到的伽马射线。

这种诡异的正电子为什么会过多?找出原因意义重大,因为它可以帮助科学家了解附近星系的高能现象,而这又能反过来帮助我们解决物理学中的一些未解之谜。

长期以来,科学家认为这种粒子来自于附近的脉冲星,或者高速旋转的大型恒星的残骸。但一项新研究背后的团队表示,结果和最初的推测相悖:距离我们不到1000光年一对脉冲星是无辜的。

研究团队指出,幕后可能另有玄机,比如可能是暗物质这种神秘物质相互作用的结果。

研究作者、马克斯普朗克核物理研究所的Rubén López Coto说:“我刚接触到这项工作时,真的以为是脉冲星的缘故。但这两颗脉冲星其实无法提供足够的正电子,也就无法解释正电子过多的现象。”

然而,这一观点在天文学家和物理学家之间引起了轩然大波,不少人还不准备放弃脉冲星。费米国立加速器实验室的Dan Hooper说,尽管研究团队有着准确的测量数值,但他们对数据的解释有问题。

“我坚信不疑,这些脉冲星是造成正电子过多的重要原因,而且脉冲星很有可能起到了决定性影响。”

反物质发射机

电子是地球上普通物质的基本组成部分,而正电子是电子的反物质。在地球上,我们很少会看见正电子,但在宇宙中,在死亡和垂死的恒星周围,在剧烈变化的环境中,则会成对地产生电子和正电子。有时候,这些粒子穿过空洞,在磁场的作用下,撞上什么东西。

比如脉冲星,它们可谓是旋转的粒子加速器,每秒旋转700多次,搅动周围环境,让粒子相互碰撞;在脉冲星的旋转中,电子和正电子也会无法避免的相撞。

如果拥有足够的速度和能量,这些正电子就可以逃离脉冲星的掌控,在宇宙间行走,有时在地球湮灭——这是目前关于正电子过多的主流解释。要不然,它们往往会撞向光子,产生伽马射线,地球上的科学家们可以轻易探测到。

高海拔水切伦科夫伽马射线天文台(HAWC)带来了不一样的解释。这座天文台由300个大型水箱组成,坐落于墨西哥奥里萨巴山国家公园的两座火山之间的鞍状山上。当来自太空的高能粒子撞击水箱时,会产生微小光的的闪光,这种光既带有鲜明的特征,又指出了它们来自何方。

自2015年以来,HAWC一直在收集这些粒子,并研究它们的宇宙来源。其中17个月,科学家们观察到附近两颗脉冲星向地球射出了高能射线,它们是Geminga 和 PSR B0656+14(又名Monogem)。

通过对伽马射线的反追踪,HAWC团队可以计算出粒子在Geminga和Monogem周围区域的运动速度。López Coto表示,结果发现,这对脉冲星附近的正电子的速度还达不到奔向地球的速度。

Coto和同事认为,这意味着脉冲星方向的星际物质特别暗,阻止了粒子快速运动。

如果是这样,那么问题就来了:科学家们认为,地球上的过量正电子是Geminga和Monogem的杰作,因为它们距离近、年龄大,这个解释很合理。但如果它们被排除在外,我们就必须考虑“其他脉冲星,其他类型的宇宙加速器,比如微类星体和超新星残骸,或者暗物质粒子的湮灭或衰变。”

争议不断

但Hooper并不准备承认失败,他一直在尝试证明脉冲星是这些麻烦的正电子的幕后推手。Hooper认为HAWC团队把原因归咎于昏暗的星际物质是不对的。此前,PAMELA和安装在国际空间站的一台仪器的观测结果也都证实,在地球附近的空间,有正电子和其他粒子快速通过。

虽然研究提到了其他解释,包括超新星残骸和暗物质粒子的湮灭,但都不太合理。Hooper说,可以排除超新星残骸,原因和研究团队排除脉冲星一样。

“如果真的如他们所说,这些粒子无法通过星际物质,Geminga和Monogem都在250秒差距之外,而最近的超新星至少也是那个距离,它们也会遇到同样的问题。”

麻省理工学院的理论物理学家Tracy Slatyer也表示,暗物质粒子不是合理的解释。当首次观察到正电子过多现象时,科学家认为可能是暗物质粒子相互湮灭,产生了物质和反物质,而正电子则是这一过程的标志。

但宇宙的大部分质量来自于暗物质,如果上述解释成立的话,这种湮灭的标志应该比比皆是,然而并非如此,Slatyer说。

“我个人认为,这可能与暗物质湮灭无关。但如果有人告诉我,他坐着时间机器,从100年后来到我面前,说我的理论是错误的,我肯定会大惊失色;但不会是这样的,这不可能。”

“相较之下,我更愿意相信站在那个时间机器前大惊失色的是(那些坚持暗物质湮灭说法的)他们。”

(译者:Sky4)

本文内容为国家地理中文网原创或者授权编译,未经正式书面授权不得以任何形式转载或使用。

粒子
地球
正电子
反物质

微博评论
网站评论

发表您的评论




您还没有 登录

评论

正在提交中...

热门排行

卡西尼号最终章:临别前传回最后...
近十年最强太阳耀斑来袭
卡西尼号即将踏上末日征途
一周最佳太空图集锦:绚烂地球、...
埃隆•马斯克发布“火星殖民”计...
“太空鸭”丘留莫夫-格拉西缅科...
科学家或发现隐藏在月球的熔岩管...
一周最佳太空图集锦:再见冥王星...
地球——人类的家园
星云图集

[6200E46AJW1E8QGP]

美国国家地理
北京 朝阳区

加关注

圣灵降临节于1998年设立,举办地为奥地利萨尔茨堡,是萨尔茨堡艺术节的延伸。在6月2日至5日的圣灵降临周期间,世界一流的歌剧、戏剧和音乐会都在此汇聚一堂。劳力士不仅自2012年起一直担任圣灵降临节独家赞助商,西班牙男高音普拉西多·多明戈,还有意大利女中音塞西莉亚·芭托莉等著名音乐家也一直与它 ​

[6200E46AGY1FMHHA]

今天 20:30 转发|评论

本期#动物大考堂#答案:沙漠棉尾兔(Sylvilagus auduboni),分布于北美洲。恭喜@乾串串 今天第一个答对啦!

◆◆
美国国家地理 :今天来#动物大考堂#报道的是一只兔叽,有人知道它的名字吗? ​

[6200E46AGY1FMH8A]
今天 12:24
转发 | 评论

今天 17:46 转发|评论

#考古发现# 这件出土于法老图坦卡蒙墓的金箔饰品可能来自一只弓盒的盖子,图案描绘的是狗和会飞的神兽在攻击一只大角野山羊。“这种图样在埃及文化中是陌生的。”项目的金属器物专家克里斯蒂安·埃克曼说。他和同事们将寻找该饰品的产地线索——也许在叙利亚一带,这种图样在那儿很常见;又或者是埃及本 ​

[6200E46AGY1FMHAH]

今天 17:03 转发|评论

【重磅推荐!星战粉丝不容错过的巡礼圣地】电影中塔图因星球和恩多的森林卫星看起来像是在遥远的星系,事实上这些地方要比我们想象中近得多,它们都取景于世界各地的自然美景。一起来看看星战都在哪些地方拍摄的吧http://t.cn/RTo8nRQ ​

[6200E46AGY1FMHHH]

今天 16:07 转发|评论

#每日一图# 在古巴的哈瓦那,一位洗车工人正在清洗一辆老派古典车。从1959年起,政府禁止外国进口车辆进入古巴,这辆古典车让摄影师仿佛经历了时光倒流。http://t.cn/RTooQjX ​

[6200E46AGY1FMHF1]

今天 15:05 转发|评论

#盘点2017# 旅行照拍成这样,就能上国家地理啦!今天为大家精选的是2017年最佳旅行摄影作品。摄影师们从世界各个角落带来的人文风情和自然风景,让你足不出户就能走遍世界。点开链接查看全部照片吧!http://t.cn/RTobeeJ ​

[6200E46AGY1FMHAL]

今天 13:59 转发|评论

今天来#动物大考堂#报道的是一只兔叽,有人知道它的名字吗? ​

[6200E46AGY1FMH8A]

今天 12:24 转发|评论

在人迹罕至的中亚荒原上,生活着一群神秘的游牧民族。他们流浪在世界的角落,在瓦罕走廊上出现,留下一些神秘的遗落物,然后又消失不见。直到徒步探险家们发现他们的踪迹。这些人文迹象也时刻提醒着探险者们,即使这与世隔绝的荒原之上,他们也并不孤单。http://t.cn/RTSlVcB ​

[6200E46AGY1FMH8E]

今天 11:15 转发|评论

http://t.cn/RT6rHmr 【河马宝宝菲奥纳的幸福生活,可爱指数已经爆表】http://t.cn/RT6rHmB 友情提示:如果在野外看见河马宝宝,还是要控制一下自己热情,因为成年河马真的很凶! ​

12月14日 21:30 转发|评论

【现实版《侏罗纪公园》?】科学家们最近在一块白垩纪时期的琥珀里找到了五只已经变成了化石的蜱虫,其中一只甚至在死之前吸饱了恐龙的血。不过,从这只蜱虫身上几乎不可能提取出活性的恐龙DNA,因为DNA分子尤其脆弱,在这样古老的化石里几乎不可能留下来。http://t.cn/RTXyNY3 ​

[6200E46AGY1FMGCP]

12月14日 17:52 转发|评论

本期#动物大考堂#答案:云豹(Neofelis nebulosa),只分布于亚洲的东南部,属于易危动物。恭喜@无言下 第一个答对!

◆◆
美国国家地理 :今天的#动物大考堂#,来问问大家有人认识这只长尾巴君吗? ​

[6200E46AGY1FMG4L]
12月14日 12:35
转发 | 评论

12月14日 16:59 转发|评论

#每日一图# 在印度尼西亚明打威群岛的海岸边,一位冲浪者潜入海浪中。这片海域连绵不绝的海浪使它成为了职业冲浪者们的冲浪圣地。http://t.cn/RT685de ​

[6200E46AGY1FMGBJ]

12月14日 15:59 转发|评论

[并不简单]

◆◆
玛莎拉蒂_Maserati :车上众多储物空间中,手套箱绝对是使用率最高的地方之一,也是常常被他人“光顾”的对象。#玛莎拉蒂新款Ghibli轿车# 配备智能电动上锁手套箱,在“VALET”模式下,只有输入密码才可打开,将所有的“不请自来”拒之于外。http://t.cn/RTigyEd

[79DD58A3GY1FMG6C]
12月14日 12:16
转发 | 评论

12月14日 14:58 转发|评论

国家地理2017年度自然摄影师大奖(2017 National Geographic Nature Photographer of the Year)已经揭晓,戳→http://t.cn/RT6tqPG 。本次大赛收到了来自世界各地的参赛作品,展现了自然界千变万化的别样魅力。国家地理自然摄影师大奖分为野生动物(Wildlife)、风光(Landscape)、航拍(Aerials)、 ​

[6200E46AGY1FMG58]

12月14日 14:00 转发|评论

今天的#动物大考堂#,来问问大家有人认识这只长尾巴君吗? ​

[6200E46AGY1FMG4L]

12月14日 12:35 转发|评论

【你听过地球发出的声音吗?】早在1959年,科学家们就注意到我们的地球在发出一种轰鸣声。这种声音的频率极低,无法被人耳所捕捉,科学家们只能用地震记录仪收集相关数据,进行分析。直至最近,他们才逐渐得出结论:地球的轰鸣声很有可能是海浪冲击带来的副作用。http://t.cn/RTiHTex ​

[6200E46AGY1FMG4F]

12月14日 11:24 转发|评论

#未来# 舞蹈是地球上最古老的语言之一,如今在全球范围内,一些快要被人遗忘的传统舞蹈又被重新搬上舞台。仙女舞的历史可追溯到柬埔寨吴哥文明中期。在20世纪70年代,这种传统舞蹈近乎消失。不过近年来仙女舞重又恢复起来,这是重振柬埔寨文化遗产行动的一部分。 ​

[6200E46AGY1FMEZM]

12月14日 10:00 转发|评论

http://t.cn/RTxA7JP 先来看看我们为大家准备的流星雨科普小视频,然后去阳台抬头看向东方偏北的天空,或许你就能收获幸运哦!(PS:今明两晚都是观赏双子座流星雨的最佳时段) ​

12月13日 21:30 转发|评论

#下一站目的地# 去平遥古城,除了那几条著名的老街。在老城旁,还有双林寺和镇国寺,它们连同这座平遥古城加入世界文化遗产,已经悄然二十载;还有像梁村这样游人稀少的古村落。平遥的出名,不止于那些晋商金铺,而是由于这里的人们,这里的文化构成了这一整座古城的闻名。http://t.cn/RTxUJeQ ​

[6200E46AGY1FMF8P]

12月13日 18:01 转发|评论

本期#动物大考堂#答案:绿头鸭(Anas platyrhynchos)。#你知道吗#在绿头鸭长大以后,雄性的头和颈会呈绿色,而雌性则是栗色。#长大以后就绿了# 恭喜@华美极乐鸟 第一个答对! http://t.cn/RTxPrXm

◆◆
美国国家地理#动物大考堂#的时间到了,来看看这三只宝宝叫什么名字吧。 ​

[6200E46AGY1FMF0C]
12月13日 12:25
转发 | 评论

12月13日 17:15 转发|评论

国家地理中文网 >> 科技 >> 宇宙空间

关于我们
联系我们
刊例下载
杂志订阅
合作网站

2003-2017 国家地理中文网版权所有 NATIONAL GEOGRAPHIC All Rights Reserved.

京ICP备14040104号-1 京公网安备11010502015207


HayGo Home-旅游-华夏地理 [Refresh][Image][Back]

Set Encoding  Report Error

All Functions  Browser Setting

Open the browser settings


www nationalgeographic.com.cn
Source Host:
http://www.nationalgeographic.com.cn/

1sec 09:13 12/15 GMT-05
Download Size: 132K
Page Size: 132K