足球比赛结果团队和其他人利用墨西哥的高空天文台更好地 了解伽马射线从何而来。
位于墨西哥城以东约四小时车程的山顶天文台，建成并运营 一个国际科学家团队首次捕捉到了 从两颗快速旋转的恒星发出的伽马射线。提供关于来自我们恒星邻居的极高能量光的视角 并对反物质神秘过量的一个可能来源表示严重怀疑 地球附近的粒子。
2008 年，一个星载探测器测量到了数量出乎意料的大量正电子—— 电子的反物质表亲——在轨道上。从那时起，科学家们就一直争论不休 异常的原因，分为两种相互竞争的起源理论。有的建议 一个简单的解释：额外的粒子可能来自附近坍缩的恒星 称为脉冲星，每秒旋转数次并抛出电子， 正电子和其他具有猛烈力量的物质。其他人推测额外的正电子 具有奇异的起源，可能来自尚未被发现的涉及黑暗的过程 物质——迄今为止只能通过其引力才能看到的看不见但无处不在的物质 拉。
“这项新的衡量标准非常诱人，因为它强烈反对这样的观点： 额外的正电子从附近的两个脉冲星来到地球，至少当你假设 一个相对简单的传播模型。” 马里兰大学物理学家和首席研究员兼美国发言人 为HAWC合作。 “我们的测量并不能决定这个问题 暗物质，但任何试图用脉冲星解释多余物质的新理论 将需要匹配新数据。”
利用 HAWC 天文台的新数据，研究人员首次详细 对先前确定为可能的过量来源的两颗脉冲星的测量。 通过捕捉和计算从附近恒星引擎发出的光粒子， HAWC 的合作表明，这两颗脉冲星不太可能是 正电子过剩。尽管年龄合适，离地球的距离也合适， 脉冲星被一片扩展的暗云包围，正电子无法从中逃脱 根据本周发表的结果，数量很大科学（DOI：).
Petra Huentemeyer，足球比赛结果物理学副教授 和 HAWC 合作的创始成员，开始与她以前的博士一起工作 学生周浩在清华大学博士后期间进行HAWC数据的相关分析 足球比赛结果，2016 年。
“我们的分析不支持之前的说法，即附近的两颗脉冲星负责 由于两个太空望远镜检测到过量的正电子，意大利领先的 PAMELA 项目和 NASA 的 AMS-02 探测器，”她说道。
一些研究人员假设正电子是在暗物质相互作用中产生的。
“全球各地都在做出各种努力来直接探测暗物质。” 她说。 “暗物质很难探测。暗物质难以捉摸。我们看不到 它。我们认为它存在的原因是因为如果你采用我们对引力的了解 然后观察恒星绕盘状星系中心运行的速度， 它们的行进速度并没有达到我们对可见物质的预期。一定有 根据我们的理解，某处存在黑暗、不发光的物质，导致了这种情况 引力。”
虽然结果在科学论文并没有证实暗物质的探测，他们确实证实了正电子过剩 不能用脉冲星云抛出粒子来解释。
寻找答案
HAWC 天文台海拔 13,500 英尺，位于内格拉山脉两侧 墨西哥普埃布拉州奥里萨巴山国家公园内的火山。更多 超过 300 个巨大的水箱在现场等待引发的颗粒级联 由称为伽马射线的高能光包产生——其中许多射线的能量超过一百万 倍于牙科 X 射线的能量。
当这些伽马射线撞击高层大气时，它们会炸碎大气层中的原子 空气中产生粒子簇射，以接近光速的速度向 地面。当这种阵雨到达 HAWC 的水箱时，它会产生协调的闪光 水中的蓝光，使研究人员能够重建能量和宇宙 引发级联的伽马射线的起源。
如果没有 HAWC 的广阔视野，这项测量就不可能实现。它不断地 扫描头顶上大约三分之一的天空，这为研究人员提供了广阔的视野 脉冲星周围空间的视图。
“凭借其广阔的视野，HAWC 可以对极高能量进行独特的测量 由附近脉冲星周围的粒子扩散引起的伽马射线剖面，这使得 我们比以前的测量更直接地确定粒子扩散的速度，” 现任新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家的周浩说道 和足球比赛结果的校友。
Zhou，该论文的通讯作者之一，负责开发 粒子扩散模型并计算周围的伽马射线发射形态 HAWC 数据中的两颗脉冲星。他将这个模型拟合到数据中以约束物理 关于这些源的参数，它描述了粒子扩散离开的速度 它的来源。
与普通相机一样，收集大量光线使 HAWC 能够构建清晰的图像 单个伽马射线源。最高能量的伽马射线起源于墓地 大恒星，例如超新星旋转的脉冲星遗迹。但那光却没有 来自星星本身。相反，它是在旋转脉冲星加速时产生的 粒子具有极高的能量，导致它们粉碎成较低能量的光子 早期宇宙遗留下来的。
这个恒星碎片场的大小，以明亮的天空碎片来衡量 在伽马射线中，告诉研究人员物质相对于当地天体物理学的移动速度有多快 发动机——在本例中是附近的脉冲星。这反过来又使研究人员能够估计 正电子移动的速度有多快以及有多少正电子可以从 给定的来源。科学家们利用迄今为止最完整的 HAWC 数据目录 确定附近的脉冲星 Geminga 及其未命名的姐妹不是脉冲星的来源 正电子过剩。尽管这两颗脉冲星足够老并且足够近 考虑到多余的部分，物质远离脉冲星的速度不够快 已经到达地球。
周说，即使能源来源变得更加清晰，仍然存在问题 没有得到答复。
“在我们得出更具体的结论之前，仍然存在一些问题 正电子过剩的起源，”他说。 “形态如何依赖于能量？ 天空中还有更多像这两颗这样的脉冲星我们没有探测到吗？随着更多 数据和专门分析，我们将致力于回答这些问题。”
马里兰大学的 Chris Cesare 是本文的合著者。
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