长期的反物质谜团可以通过附近的Pulsar的伽马射线'晕'来解决

这一动画显示了以脉冲珠米明的为中心的天空区域。第一张图像显示了Fermi的大面积望远镜在8至1000亿电子电压（GEV）的能量中检测到的伽马射线总数 - 在过去十年中可见光的能量数十亿倍。通过删除所有明亮的来源，天文学家发现了脉冲星的微弱，延长了伽马射线光环。

美国宇航局的费米伽玛射线空间望远镜发现了附近的脉冲座周围的高能光线透明但庞大的光芒。如果对人眼可见，这种伽马射线“晕”在天空中似乎比满月更大的40倍。这种结构可以为我们邻里中的反物质量的长期谜题提供解决方案。

“我们的分析表明，同样的脉冲条件可能会对十年来的难题负责为什么一种类型的宇宙粒子在地球附近异常丰富，”华盛顿和美国宇航局的戈达德空间飞行中心在马里兰州格林贝尔特。“这些是正国，电子的反物质版，来自太阳系之外的某个地方。”

详细说明调查结果的论文在2019年12月17日的“物理审查”中发表，可在线获得。

中子星是击碎的岩心，当一个星星比太阳耗尽燃料的明星更加巨大，在自己的重量下坍塌并作为超新星爆炸。我们看到一些中子恒星作为脉冲脉，快速旋转的物体发射光束，就像灯塔一样，经常横跨我们的视线扫过。

NASA的小天文卫星2在1972年发现了Geminga（发音为Geh-Ming-Ga），是伽玛光线中最亮的脉冲线之一。它位于星座双子座的大约800岁左右。Geminga的名字既是关于“Gemini Gamma-ray源”短语和表达“它不在”的演奏 - 参考天文学家无法找到其他能量的对象 - 在意大利米兰的方言中。

这款Geminga的Gamma-ray Halo模型显示了如何在不同的能量下变化，这是两种效果的结果。首先是脉冲尔在十年内的空间快速运动，在十年Fermi的大面积望远镜观察到它。其次，低能量颗粒在与星光相互作用之前，从脉冲开始行驶并将其提升到伽马射线能量。这就是伽马射线排放覆盖较低能量的较大区域的原因。一个GEV代表10亿电子伏特 - 数十亿次可见光的能量。

Geminga最终于1991年3月确定了德国ROSAT任务播放的X射线，揭示了源头的脉冲轨旋转4.2倍。

Pulsar自然地围绕着一云的电子和正弦。这是因为中子星的强烈磁场从脉冲星表面拉动颗粒，并将它们加速到几乎光速。

电子和正源是称为宇宙射线的快速颗粒，其源于太阳系之外。由于宇宙射线颗粒携带电荷，因此当它们在地球之旅中遇到磁场时，它们的路径变得扰乱。这意味着天文学家不能直接跟踪他们的来源。

在过去的十年中，Fermi的宇宙射线测量，美国宇航局的alpha磁光频仪（AMS-02）乘坐国际空间站，地球附近的其他空间实验比科学家在预期的高能量上看到了更多的正数。像Geminga这样的脉冲星是主要的嫌疑人。

然后，2017年，科学家们在墨西哥普韦布拉附近的高空水Cherenkov Gamma-ray天文台（Hawc），确认了吉林达周围的小伽马射线晕的基于地面的地面检测。他们观察到从5到40万亿电子伏特的能量的这种结构，而且能量比我们的眼睛多万亿倍。

科学家认为，当加速电子和积极与附近的星光碰撞时，会出现这种发射。碰撞使光升高到更高的能量。基于光环的大小，HAWC团队得出结论，这些能量的Geminga Conitrons很少到达地球。如果是的，那将意味着观察到的正电子过度必须具有更加异落的解释。

近光速度行驶的粒子​​可以与星光相互作用，并将其提升到伽马射线能量。此动画显示该过程，称为反康顿散射。当光从微波到紫外线波长与快速移动颗粒碰撞时，相互作用将其提高到伽马射线，最有能量的光线形式。

但是对脉冲原子的兴趣持续，杰明卡是前沿和中心。Di Mauro LED分析了Fermi大面积望远镜（LAT）收购的吉卜坪伽马射线数据十年，该数据观察到比HAWC更低的能量灯。

“要研究光环，我们必须减去所有其他伽马光源来源，包括宇宙射线碰撞与星际煤气云生产的漫反射光，”德国近年亚琛大学的博士后研究员合作的Silvia Manconi表示。“我们探索了10种不同模型的星际排放的数据。”

当这些来源被移除时，剩下的是一个巨大的，长方形发光，在天空中跨越大约20度，在100亿电子伏特（GEV）中的能量。这类似于着名的大北斗星星形图案的大小 - Halo甚至在较低的能量下更大。

美国国家航空航天局的费米伽马射线空间望远镜的例证在轨道的。

“较低能量颗粒在流入星光之前从脉冲灯开始行进，然后将部分能量转移到其上，并将光线提升到伽马射线。这就是伽马射线排放在较低的能量下覆盖更大的区域的原因，“在意大利国家核物理学研究所和都灵大学的联合作者Fiorenza Donato解释道。“此外，Geminga的光环部分是部分地伸长，因为Pulsar通过空间的运动。”

该团队确定FERMI LAT数据与早期的HAWC观察兼容。单独的Geminga可以负责AMS-02实验所见的高能量正向的20％。科学家们表示，从我们的银河系中所有Pulsars的累积排放推断到累积的排放，这很明显，脉冲条仍然是正电子过度的最佳解释。

“我们的工作展示了学习唯一来源来预测它们如何为宇宙光线提供贡献的重要性，”迪马罗说。“这是令人兴奋的新领域的一个名为Multimessenger天文学的一个方面，在那里我们使用多个信号来研究宇宙，如宇宙射线，除了点亮。”

费米伽玛射线太空望远镜是由美国宇航局的戈尔德田径飞行中心在马里兰州格林贝尔特举行的天体物理学和粒子物理伙伴关系。费米与美国能源部合作开发，来自法国，德国，意大利，日本，瑞典和美国的学术机构和合作伙伴的重要贡献。

参考：通过Mattia γdi Mauro，Silvia Manconi和Fiorenza Donato，2019年12月17日的Fermi-LAT数据和对正电子通量的数据和对正电子通量的数据和影响的珠宝晕。
10.1103 / physrevd.100.123015