Când vine vorba de planete cu inele, știm răspunsul: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Dar noi descoperiri din experimentul PAMELA arată că Pământul are și un sistem inelar ... Unul format din antiprotone cu raze cosmice prinse geomagnetic.
„Existența unui flux semnificativ de antiprotone limitate la magnetosfera Pământului a fost luată în considerare în mai multe lucrări teoretice.” spune șeful echipei, O. Adriani, de la Departamentul de Fizică al Universității din Florența. „Aceste antiparticule sunt produse în interacțiuni nucleare ale razelor cosmice energetice cu atmosfera terestră și se acumulează în câmpul geomagnetic la altitudini de câteva sute de kilometri.”
Experimentul PAMELA - scurt pentru sarcină utilă pentru explorarea antimateriei și astrofizică cu nuclee ușoare - se bazează pe o colaborare internațională care implică aproximativ 100 de fizicieni. Echipamentul său de ultimă generație a fost proiectat pentru a investiga natura materiei întunecate, absența aparentă de antimaterie cosmologică și originea și evoluția materiei în galaxie. Utilizând un spectrometru cu magnet permanent cu o varietate de detectoare specializate, PAMELA biciuiește în jurul Pământului pe o orbită extrem de înclinată.
„Orbita satelit (înclinație de 70 de grade și altitudine de 350–610 km) permite PAMELA să efectueze o măsurare foarte detaliată a radiației cosmice în diferite regiuni ale magnetosferei Pământului, oferind informații despre natura și spectrele energetice ale particulelor sub-cutoff.” spune Adriani. „Orbita satelitului trece prin Anomalia Atlanticului de Sud (SAA), permițând studiul particulelor prinse geomagnetic din centura de radiații interioare.”
Din subdetectoarele sale, PAMELA a scos o porție de antiprotone, dar nu a fost o muncă ușoară. "Antiprotonii din gama de energie selectată sunt susceptibile să se anihileze în interiorul calorimetrului, lăsând astfel o semnătură clară." spune echipa. „Segmentarea longitudinală și transversală a calorimetrului este exploatată pentru a permite caracterizarea dezvoltării dușului. Aceste selecții sunt combinate cu măsurători dE / dx de pe benzi individuale din planurile detectorului de siliciu pentru a permite identificarea dușurilor electromagnetice cu o precizie foarte ridicată. "
Timp de 850 de zile, detectoarele au colectat date și le-au comparat cu simulările. Antiprotonii prinși depindeau foarte mult de colecția unghiulară, funcția de răspuns direcțional pe poziția orbitală a satelitului și de orientarea sa în raport cu câmpul geomagnetic. „Toate antiprotonele identificate, caracterizate printr-un unghi de înălțime de aproape 90 de grade, au fost găsite în spirală în jurul liniilor de câmp, sări între punctele oglinzii și, de asemenea, efectuează o derivă lentă în jurul Pământului, pentru o lungime totală a căii care se ridică la mai multe raze de Pământ. “ a spus echipa. „Rezultatele PAMELA permit testarea modelelor de transport CR în atmosfera terestră și restricționează semnificativ predicțiile de la modelele antiproton prinse, reducând incertitudinile privind spectrul de producție antiproton din magnetosfera Pământului.”
Sursa poveștii originale: Buletinele informative ale Jurnalului Astrofizic.
