스페이스 클럽 근처의 펄서, 고 에너지 반물질 우주 광선의 근원

[발사통제동]

Geminga는 800 초 간격으로 펄서에 부여 된 이름으로 4.2 초마다 축에서 회전합니다. 그것은 펄서 생성 감마선의 가장 밝은 원천 중 하나이며, 희미하지만 광대 한 후광을 자랑하며, 사람의 눈에 보이는 경우 보름달보다 40 배 더 크게 나타납니다.

NASA의 Fermi Gamma-ray Space Telescope의 관측에 근거한 새로운 연구에 따르면 Geminga는 지구의 대기권으로 우주 광선으로 내려 오는 고 에너지 반물질 양전자의 약 20 %를 차지할 수 있다고합니다.

워싱턴의 가톨릭 대학교와 NASA의 고다드 우주에서 천체 물리학자인 마티아 디 마우로 (Mattia Di Mauro)는“우리의 분석에 따르면이 같은 펄서가 왜 지구 근처에서 한 종류의 우주 입자가 비정상적으로 풍부한 지에 대한 10 년 동안의 퍼즐에 대한 책임이 있다고한다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 비행 센터. “이것은 전자의 반물질 버전 인 양전자이며, 태양계 너머 어딘가에서 나옵니다.”

거대한 별이 핵연료를 다 쓰면 핵융합 에너지의 바깥쪽으로 밀려 가고 중력이 인계되고 핵은 붕괴되고 태양의 바깥층은 초신성 폭발로 날아갑니다. 질량이 충분하면 코어 붕괴를 막을 수 없으며 블랙홀이 생성됩니다. 그러나 그 임계 값 바로 아래에서 결과는 중성자 별, 압축 된 잔존물이므로 밀도가 높은 양성자와 중성자가 함께 분쇄됩니다.

빠르게 회전하는 중성자 별은 펄서 (pulsar)라고하며, 빛의 광선을 방출하여 지구의 시선을 가로 질러 회전 할 수 있습니다. 펄서는 표면에서 입자를 끌어 당기는 강한 자기장을 가지고있어 전자 구름과 반물질 대응 물, 양전자를 생성합니다.

지난 10 년 동안 국제 우주 정거장에 탑승 한 Fermi, 알파 자기 분광계 및 기타기구는 예측 한 우주 광선 개체군에서 더 많은 양의 에너지 양전자를 감지했습니다. 과학자들은 이전에 게 밍가 주변의 작은 고 에너지 감마선 후광을 감지했지만 양전자 과잉의 원인이 아니라고 결론지었습니다.

낮은 에너지에서 Geminga 주변의 감마선 후광은 고 에너지 방사선으로 구성된 구성 요소보다 훨씬 큽니다. 사람의 눈으로 볼 수 있다면, 저에너지 후광은 보름달보다 클 것입니다. 이미지 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 / M. 디 마우로

그러나 관심이 계속되고 Di Mauro가 이끄는 팀은 Fermi가 수집 한 10 년간의 Geminga 데이터에 대한 분석을 수행했으며, 이는 이전 연구에서 사용 된 방사선보다 낮은 에너지의 빛을 관찰했습니다.

독일의 RWTH 아헨 대학교 (Athchen University)의 박사후 연구원 인 Silvia Manconi는“할로를 연구하기 위해 성간 가스 구름과의 우주 광선 충돌에 의해 생성 된 확산 광을 포함하여 다른 모든 감마선을 제거해야했다. "우리는 10 가지 서로 다른 성간 방출 모델을 사용하여 데이터를 탐색했습니다."

다른 소스가 제거되었을 때 남은 것은 100 억 전자 볼트의 에너지에서 약 20 도의 하늘 (대략 북두칠성 크기)에 걸친 거대한 빛이었다.

“낮은 에너지 입자는 별빛에 닿기 전에 펄서에서 훨씬 멀리 이동하여 에너지의 일부를 전달하고 감마선으로 빛을 증폭시킵니다. 그렇기 때문에 감마선 방출이 낮은 에너지에서 더 큰 영역을 차지하게됩니다.”이탈리아 국립 원자력 물리 연구소와 토리노 대학의 피 오렌 자 도나 토 (Fiorenza Donato)는 말했다. "또한 펄서의 우주 운동으로 인해 게 밍가의 후광이 부분적으로 길어졌습니다."

연구원들은 Geminga만으로도 지구 저궤도에서 알파 자기 분광계에 의해 검출 된 고 에너지 양전자의 최대 20 %를 차지할 수 있다고 결론지었습니다. 이 연구는 Physical Review D 저널에 발표되었습니다.

스페이스 클럽(Space Club)