Ketika datang ke planet dengan cincin, kita tahu jawapannya: Musytari, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Tetapi penemuan baru dari eksperimen PAMELA menunjukkan bahawa Bumi juga mempunyai sistem cincin ... Satu yang terdiri daripada antiproton sinar kosmik yang terperangkap secara geomagnetik.
"Adanya aliran antiproton yang signifikan yang terbatas pada magnetosfera Bumi telah dipertimbangkan dalam beberapa karya teori." kata ketua pasukan, O. Adriani dari Jabatan Fizik Universiti Florence. "Antipartikel ini dihasilkan dalam interaksi nuklear sinar kosmik bertenaga dengan atmosfera daratan dan terkumpul di medan geomagnetik pada ketinggian beberapa ratus kilometer."
Eksperimen PAMELA - kependekan dari Muatan untuk Eksplorasi Antimateri dan Astrofizik inti cahaya - didasarkan pada kerjasama antarabangsa yang melibatkan kira-kira 100 ahli fizik. Peralatan canggihnya dirancang untuk menyelidiki sifat bahan gelap, ketiadaan antimateri kosmologi dan asal-usul dan evolusi jirim di galaksi. Dengan menggunakan spektrometer magnet kekal dengan pelbagai alat pengesan khusus, PAMELA mencambuk mengelilingi Bumi pada orbit yang sangat condong.
"Orbit satelit (kemiringan 70 derajat dan ketinggian 350-610 km) memungkinkan PAMELA melakukan pengukuran radiasi kosmik yang sangat terperinci di berbagai kawasan magnetosfera Bumi, memberikan maklumat mengenai sifat dan spektrum tenaga zarah sub-cutoff." kata Adriani. "Orbit satelit melewati Anomali Atlantik Selatan (SAA), yang memungkinkan kajian zarah-zarah terperangkap secara geomagnetik di tali pinggang radiasi dalaman."
Dari subdetektornya, PAMELA menyajikan hidangan antiproton, tetapi itu bukan pekerjaan yang mudah. "Antiproton dalam julat tenaga yang dipilih cenderung memusnahkan di dalam kalorimeter, sehingga meninggalkan tanda yang jelas." kata pasukan. "Segmentasi membujur dan melintang kalorimeter dieksploitasi untuk membolehkan pengembangan pancuran dicirikan. Pilihan ini digabungkan dengan pengukuran dE / dx dari jalur individu di satah pengesan silikon untuk membolehkan pancuran elektromagnetik dikenal pasti dengan ketepatan yang sangat tinggi. "
Selama 850 hari, pengesan mengumpulkan data dan membandingkannya dengan simulasi. Antiproton yang terperangkap sangat bergantung pada pengumpulan sudut, fungsi tindak balas arah pada kedudukan orbit satelit dan orientasinya relatif terhadap medan geomagnetik. "Semua antiproton yang dikenal pasti, yang ditandai dengan sudut nada dekat 90 derajat, ditemukan berputar di sekitar garis lapangan, melambung di antara titik cermin, dan juga melakukan pergeseran longitudinal yang perlahan di sekitar Bumi, dengan panjang keseluruhan jalan berjumlah beberapa jari Bumi. " kata pasukan itu. "Hasil PAMELA memungkinkan model pengangkutan CR diuji di atmosfera daratan dan secara signifikan membendung ramalan dari model antiproton yang terperangkap, mengurangi ketidakpastian mengenai spektrum produksi antiproton di magnetosfera Bumi."
Sumber Kisah Asal: Buletin Jurnal Astrofizik.
