Antiprotonstrålningsbälte upptäckt runt jorden

Jorden bombarderas ständigt av högenergipartiklar som kallas kosmiska strålar. Dessa genereras av solen och av andra källor längre bort. (Källan till de kosmiska strålarna med högsta energi är fortfarande ett mysterium).

Partiklarna är vanligtvis protoner, elektroner och heliumkärnor och när de kolliderar med kärnor i jordens övre atmosfär kan de producera skurar av dotterpartiklar. Dessa skurar kan vara så omfattande att de lätt kan observeras från marken.

Astronomer insåg för länge sedan att dessa kollisioner måste producera antiprotoner, precis som de gör i partikelacceleratorer på jorden. Men detta väcker en intressant fråga: vad händer med antiprotonerna efter att de skapats?

Det är klart att många av dessa antipartiklar måste förintas när de möter partiklar av vanlig materia. Men vissa astronomer misstänkte alltid att de återstående antiprotonerna måste fångas av jordens magnetfält och bilda ett antiprotonstrålningsbälte.

Nu säger astrofysiker att de äntligen har upptäckt detta långa sagolika bälte av antiprotoner.

2006 lanserade dessa killar en rymdfarkost kallad PAMELA i låg omloppsbana om jorden, specifikt för att leta efter antiprotoner i kosmiska strålar.

Men, som de flesta rymdfarkoster i låg omloppsbana om jorden, måste PAMELA dagligen passera genom South Atlantic Anomaly, en region där Van Allens strålningsbälten kommer närmast jordens yta. Det är här som energirika partiklar tenderar att fastna. Så om några antiprotoner fångas upp i blandningen, det är där PAMELA borde hitta dem.

Nu har PAMELA-teamet analyserat de 850 dagarnas data och bara tittat på de tider då rymdfarkosten befann sig i den sydatlantiska anomalien (cirka 1,7 procent av denna tid).

Se, de här killarna hittade 28 antiprotoner. Det är ungefär tre storleksordningar mer än du förväntar dig att hitta i solvinden, vilket bevisar att partiklarna verkligen är fångade och lagrade i detta bälte.

Detta utgör den vanligaste källan till antiprotoner nära jorden, säger PAMELA-teamet.

Den sydatlantiska anomalien är välkänd som en grundlig olägenhet. På grund av de höga energipartiklarna här måste rymdteleskopet Hubble stängas av när det passerar flera gånger om dagen; och den internationella rymdstationen har extra avskärmning för att skydda astronauter från dess effekter.

Upptäckten av ytterligare ett bälte av antiprotoner kommer inte att ha någon större inverkan på faran det representerar - antalet antiprotoner är litet jämfört med elektronerna och protonerna som fångas där.

Men det är alltid intressant att få teoretiska förutsägelser bekräftade. Det är bra vetenskap på jobbet.

Ref: arxiv.org/abs/1107.4882 : Upptäckten av geomagnetiskt fångade kosmiska strålantiprotoner

Dölj