Når det kommer til planeter med ringe, ved vi svaret: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune. Men nye fund fra PAMELA-eksperimentet viser, at Jorden også har et ringsystem ... Et, der består af geomagnetisk fangede kosmiske stråle-antiprotoner.
”Eksistensen af en betydelig strøm af antiprotoner begrænset til Jordens magnetosfære er blevet overvejet i flere teoretiske værker.” siger teamleder, O. Adriani fra University of Florence Department of Physics. "Disse antipartikler produceres i nukleare vekselvirkninger mellem energiske kosmiske stråler med den jordiske atmosfære og akkumuleres i det geomagnetiske felt i højder på flere hundrede kilometer."
PAMELA-eksperimentet - forkortelse af nyttelast for antimaterie-efterforskning og letkerner Astrofysik - er baseret på et internationalt samarbejde, der involverer omkring 100 fysikere. Det moderne udstyr var designet til at undersøge arten af mørkt stof, det tilsyneladende fravær af kosmologisk antimaterie og stoffets oprindelse og udvikling i galaksen. Ved hjælp af et permanent magnetspektrometer med en række specialiserede detektorer pisker PAMELA rundt om Jorden på en meget skråt bane.
"Satellitkredsløbet (hældning på 70 grader og 350–610 km højde) giver PAMELA mulighed for at udføre en meget detaljeret måling af den kosmiske stråling i forskellige regioner i jordens magnetosfære, hvilket giver information om naturen og energispektre for underafsnitspartikler." siger Adriani. "Satellitbanen passerer gennem South Atlantic Anomaly (SAA), hvilket tillader undersøgelse af geomagnetisk fangede partikler i det indre strålingsbælte."
Fra sine underdetektorer opdelt PAMELA en portion antiprotoner, men det var ikke et let job. "Antiprotoner i det valgte energiområde ødelægger sandsynligvis inde i kalorimeteret, hvilket efterlader en klar signatur." siger holdet. ”Den langsgående og tværgående segmentering af kalorimeteret udnyttes for at gøre det muligt at karakterisere brusevirkningen. Disse valg kombineres med dE / dx-målinger fra individuelle strimler i siliciumdetektorplanene for at give mulighed for at identificere elektromagnetiske brusere med meget høj nøjagtighed. ”
I 850 dage indsamlede detektorerne data og sammenlignede dem med simuleringer. De fangede antiprotoner var meget afhængige af vinkelopsamling, retningsresponsfunktion på satellitbanens position og af dens orientering i forhold til det geomagnetiske felt. ”Alle de identificerede antiprotoner, der var kendetegnet ved en stigningsvinkel på næsten 90 grader, blev fundet at spiral omkring feltlinjer, hoppe mellem spejlpunkter og også udføre en langsom langsgående drift rundt om Jorden for en samlet sti-længde, der svarer til flere jordradius. ” sagde holdet. "PAMELA-resultater tillader, at CR-transportmodeller testes i den jordiske atmosfære og begrænser forudsigelser fra fangede antiprotonmodeller markant, hvilket reducerer usikkerheden omkring antiproton-produktionsspektret i Jordens magnetosfære."
Original historiekilde: Astrophysical Journal Newsletter.
