Когато става въпрос за планети с пръстени, ние знаем отговора: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Но новите открития от експеримента PAMELA показват, че Земята също има пръстенова система ... Една от съставени от геомагнетично хванати антипротони от космически лъчи.
„Съществуването на значителен поток от антипротони, ограничени до магнитосферата на Земята, е разгледано в няколко теоретични труда.“ казва ръководителят на екипа О. Адриани от катедрата по физика на университета във Флоренция. „Тези античастици се получават при ядрени взаимодействия на енергийни космически лъчи с земната атмосфера и се натрупват в геомагнитното поле на височина от няколкостотин километра.“
Експериментът PAMELA - кратък за полезен товар за изследване на антиматериите и астрофизика на леки ядра - се основава на международно сътрудничество, включващо около 100 физици. Съвременното му оборудване е проектирано да изследва природата на тъмната материя, очевидното отсъствие на космологична антиматерия и произхода и еволюцията на материята в галактиката. Използвайки постоянен магнитен спектрометър с разнообразни специализирани детектори, PAMELA щрака около Земята по силно наклонена орбита.
„Сателитната орбита (наклон от 70 градуса и надморска височина 350–610 км) позволява на PAMELA да извърши много подробно измерване на космическото излъчване в различни области на магнитосферата на Земята, предоставяйки информация за естеството и енергийния спектър на частиците, които са подрязани.“ казва Адриани. „Сателитната орбита преминава през Южноатлантическата аномалия (SAA), което позволява изследването на геомагнитно улавяни частици във вътрешния радиационен пояс.“
От своите детектори PAMELA събираше порция антипротони, но това не беше лесна работа. „Антипротоните в избрания енергиен обхват вероятно ще унищожат вътре в калориметъра, като по този начин оставят ясен подпис.“ казва екипът. „Надлъжната и напречната сегментация на калориметъра се използва, за да се даде възможност за характеризиране на развитието на душа. Тези селекции се комбинират с dE / dx измервания от отделни ленти в плоскостите на силициевия детектор, за да се позволи идентифицирането на електромагнитни душове с много висока точност. "
В продължение на 850 дни детекторите събират данни и ги сравняват с симулации. Заловените антипротони бяха силно зависими от ъгловото събиране, функцията за насочен отговор в орбиталното положение на спътника и от неговата ориентация спрямо геомагнитното поле. „Установено е, че всички идентифицирани антипротони, характеризиращи се с ъгъл на височината близо 90 градуса, се въртят около линиите на полето, скачат между огледалните точки и също така извършват бавен надлъжен дрейф около Земята, за обща дължина на пътеката, равна на няколко радиуса на Земята. " каза екипът. „Резултатите от PAMELA позволяват тестването на CR транспортните модели в земната атмосфера и значително ограничават прогнозите от задържаните антипротонови модели, намалявайки несигурността относно спектъра на производство на антипротон в магнитосферата на Земята.“
Оригинален източник на история: Бюлетини на Astrophysical Journal.
