Kada su u pitanju planeti s prstenima, znamo odgovor: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. No nova otkrića eksperimenta PAMELA pokazuju da i Zemlja ima prstenasti sustav ... Jednu čine geomagnetski zarobljeni antiprotoni kosmičkih zraka.
"Postojanje značajnog protoka antiprotona ograničenog magnetosferom Zemlje razmatrano je u nekoliko teorijskih radova." kaže vođa tima, O. Adriani sa Odjela za fiziku Sveučilišta u Firenci. "Ove se čestice stvaraju u nuklearnim interakcijama energetskih kozmičkih zraka sa zemaljskom atmosferom i akumuliraju se u geomagnetskom polju na visinama od nekoliko stotina kilometara."
Eksperiment PAMELA - kratak za korisni teret za istraživanje antimaterije i astrofizike lakih jezgara - zasnovan je na međunarodnoj suradnji u kojoj je sudjelovalo oko 100 fizičara. Njegova najsuvremenija oprema osmišljena je kako bi istražila prirodu tamne materije, prividnu odsutnost kozmološke antimaterije i nastanak i razvoj materije u galaksiji. Koristeći stalni magnetni spektrometar s raznim specijaliziranim detektorima, PAMELA biče oko Zemlje po visoko nagnutoj orbiti.
"Satelitska orbita (nagib od 70 stupnjeva i nadmorska visina od 350–610 km) omogućuje PAMELA-i da izvrši vrlo detaljno mjerenje kozmičkog zračenja u različitim područjima magnetosfere Zemlje, pružajući informacije o prirodi i energetskim spektrima čestica koje su podrezano." kaže Adriani. "Satelitska orbita prolazi kroz Južnoatlantsku anomaliju (SAA), omogućavajući proučavanje geomagnetski zarobljenih čestica u unutarnjem zračnom pojasu."
PAMELA je sa svojih subdektora pojela porcije antiprotona, ali to nije bio lak posao. "Antiprotoni u odabranom energetskom rasponu vjerojatno će uništiti unutar kalorimetra, tako ostavljajući jasan potpis." kaže ekipa. „Uzdužna i poprečna segmentacija kalorimetra se koristi kako bi se omogućilo okarakteriziranje razvoja tuša. Ti se odabiri kombiniraju s dE / dx mjerenjima pojedinih traka u ravninama detektora silicijuma, kako bi se omogućilo identificiranje elektromagnetskih tuševa s vrlo visokom točnošću. "
Tokom 850 dana, detektori su prikupljali podatke i uspoređivali ih sa simulacijama. Zarobljeni antiprotoni bili su visoko ovisni o kutnoj kolekciji, funkciji usmjernog odgovora na orbitalnom položaju satelita i njegovoj orijentaciji u odnosu na geomagnetsko polje. "Otkriveno je da su svi identificirani antiprotoni, karakterizirani kutom nagiba blizu 90 stupnjeva, spirali oko polja polja, odskakujući između zrcalnih točaka i također izvršavali spori uzdužni pomicanje oko Zemlje, ukupne dužine puta koji iznosi nekoliko zemaljskih radijusa. ” rekao je tim. "PAMELA rezultati omogućuju testiranje CR transportnih modela u zemaljskoj atmosferi i značajno ograničavaju predviđanja zarobljenih antiprotonskih modela, smanjujući nesigurnosti u vezi sa proizvodnim spektrom antiprotona u magnetosferi Zemlje."
Izvorni izvor priče: Newsletters Astrophysical Journal.
