Når det gjelder planeter med ringer, vet vi svaret: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune. Men nye funn fra PAMELA-eksperimentet viser at også Jorden har et ringsystem ... Et sammensatt av geomagnetisk fangede kosmiske stråle-antiprotoner.
Eksistensen av en betydelig flyt av antiprotoner begrenset til jordens magnetosfære er blitt vurdert i flere teoretiske arbeider. ” sier teamleder, O. Adriani ved University of Florence Department of Physics. "Disse antipartiklene er produsert i kjernefysiske interaksjoner av energiske kosmiske stråler med den jordiske atmosfæren og akkumuleres i det geomagnetiske feltet i flere hundre kilometer høyde."
PAMELA-eksperimentet - forkortelse for nyttelast for antimaterieutforskning og lyskjerner Astrofysikk - er basert på et internasjonalt samarbeid som involverer rundt 100 fysikere. Det moderne utstyret ble designet for å undersøke arten av mørk materie, det tilsynelatende fraværet av kosmologisk antimaterie og stoffets opprinnelse og utvikling i galaksen. Ved å bruke et permanent magnetspektrometer med en rekke spesialiserte detektorer, pisker PAMELA rundt jorden på en veldig skrå bane.
"Satelittbanen (70 graders helling og 350–610 km høyde) gjør det mulig for PAMELA å utføre en veldig detaljert måling av den kosmiske strålingen i forskjellige regioner av jordens magnetosfære, og gir informasjon om naturen og energispektrene til sub-cutoff partikler." sier Adriani. "Satellittbanen går gjennom South Atlantic Anomaly (SAA), noe som gjør det mulig å studere geomagnetisk fangede partikler i det indre strålingsbeltet."
Fra underdetektorene opptok PAMELA en porsjon antiprotoner, men det var ikke en lett jobb. "Antiprotons i det valgte energiområdet vil sannsynligvis utslette inne i kalorimeteret, og dermed etterlate en klar signatur." sier teamet. ”Den langsgående og tverrgående segmenteringen av kalorimeteret utnyttes for å tillate dusjutviklingen. Disse valgene er kombinert med dE / dx-målinger fra individuelle strimler i silisiumdetektorplanene, slik at elektromagnetiske dusjer kan identifiseres med meget høy nøyaktighet. ”
I 850 dager samlet detektorene data og sammenlignet dem mot simuleringer. De fangede antiprotonene var sterkt avhengige av vinkelinnsamling, retningsresponsfunksjon på satellittens orbitalposisjon og av dens orientering i forhold til det geomagnetiske feltet. "Alle identifiserte antiprotoner, preget av en stigningsvinkel nær 90 grader, ble funnet å spiral rundt feltlinjer, sprette mellom speilpunkter og utføre også en lang langsgående drift rundt jorden, for en total banelengde som tilsvarer flere jordradier. ” sa teamet. "PAMELA-resultater gjør det mulig å teste CR-transportmodeller i den jordiske atmosfæren og begrense prediksjoner fra fanget antiproton-modeller betydelig, noe som reduserer usikkerheten rundt antiproton-produksjonsspekteret i jordens magnetosfære."
Original historiekilde: Astrophysical Journal Newsletter.
