当你观察宇宙时，你看到的只是宇宙的一小部分。如果你只用肉眼可见的东西来观察宇宙，
天辰登录网址多少你就会错过大量存在于光的波长中的信息，而光的波长对我们来说是不可见的。从最高能量的伽马射线到最低能量的无线电波，电磁波谱是巨大的，而可见光只是其中的一小部分。
然而，有一种完全不同的方法来测量宇宙:收集实际的粒子和反粒子，这是一门被称为宇宙射线天文学的科学。十多年来，天文学家们一直在努力解释宇宙射线正电子的信号——电子的反物质的对应物。这可能是人类解开暗物质之谜的最佳线索吗?一项新的研究说，不，它可能只是脉冲星。这是为什么。
高能天体物理源产生的宇宙射线可以到达太阳系的任何天体。[+]并且似乎全方位地渗透到我们的局部空间区域。当它们与地球相撞时，它们撞击大气中的原子，在地表产生粒子和辐射簇射，而在大气上方的太空中直接探测器可以直接测量原始粒子。
宇宙中有很多东西可以产生正电子，也就是电子的反物质对应物。当两个粒子之间有足够大的能量碰撞时，就会有一定的能量产生新的粒子-反粒子对。如果可用能量大于你想要创造的新粒子的等效质量，就像爱因斯坦的E = mc2所定义的那样，产生这些新粒子的概率是有限的。
有各种各样的高能过程可以导致这种类型的能量变得可用，天辰平台网址登录包括被黑洞加速的粒子，与银盘碰撞的高能质子，或中子星附近加速的粒子。根据已知的宇宙物理学和天体物理学，我们知道一定数量的正电子一定会产生，而与任何新的物理学无关。
两个高能信号泡是电子/正电子湮灭正在发生的证据。很可能是由银河系中心的进程驱动的。在地球上，通过直接的宇宙射线实验可以观察到比传统物理学所能解释的更多的正电子，这就提出了一种令人兴奋的可能性，即暗物质可能是过量和银河系中心伽马射线的原因。
然而，我们也期待有一些新的物理现象，因为有压倒性的天体物理证据支持暗物质。而暗物质的本质仍将是一个谜,直到粒子(或粒子)的至少一个负责直接检测,许多暗物质场景存在暗物质不仅是自己的反粒子,但暗物质湮灭也将产生正负电子对。
当你有多种可能的物理解释来解释一个可观察到的现象时，辨别哪个与现实相符的关键是梳理出这些解释之间的差异。特别是，由暗物质产生的正电子在特定的能量下(与暗物质粒子的质量相对应)应该经历一个截断，而由传统天体物理学产生的正电子应该更缓慢地衰减。
2011年，阿尔法磁谱仪实验(AMS-02)启动，目的是进一步研究这个谜。奋进号航天飞机在抵达国际空间站执行最后一次任务后，很快就进行了设置，并在3天内开始向地球发回数据。在运行阶段，它每年收集和测量超过100亿个宇宙射线粒子。
AMS-02的非凡之处在于它不仅能测量宇宙射线粒子，还能根据类型和能量对它们进行分类，这为我们提供了一套前所未有的数据来评估正电子是否与暗物质有关。在低能时，这些数据与宇宙射线与星际介质碰撞的预测相符，但在高能量时，显然有别的东西在起作用。
如果AMS-02实验没有经历任何失败或需要任何修理，它将会…[+]收集了足够的数据来区分脉冲星(蓝色)和湮灭暗物质(红色)，它们是过剩正电子的来源。不管怎样，宇宙射线与星际介质的碰撞只能解释低能特征，而高能特征则需要另一种解释。
然而，无论如何，这都不是暗物质的制胜法宝。在高能量下，脉冲星通过引力和电磁力的结合将物质粒子加速到令人难以置信的能量，也有可能在高能量下产生大量的正电子。
尽管ams - 02将看到证据(4-sigma,或99.99%的信心),有一个峰值,然后观察到能量的减少正电子,其灵敏度和事件率彼得斯在完全的能量类型将使我们能够区分一个正电子信号引起的脉冲星和一个由暗物质湮灭。由于太空行走目前正在进行，试图修复AMS-02并将其带回网络继续观测，它可能最终会收集到足够的数据，以自行辨别脉冲星或暗物质是否提供了最适合的数据。
船帆脉冲星，和所有的脉冲星一样，是中子星尸体的一个例子。气体和物质…[+]它的周围环境很常见，能够为这些中子星的脉动行为提供燃料。物质-反物质对，以及高能粒子，由中子星大量产生，提供了一种可能性，即它们，而不是暗物质，是造成AMS-02观测到的过量信号的原因。
然而，区分这两种情况的方法不止一种，因为脉冲星产生的正电子还会产生一种额外的信号，这种信号远远超出了AMS-02或任何宇宙射线实验能够探测到的测量值:伽马射线。
如果脉冲星确实产生了正电子，而这些正电子可能是宇宙射线实验所观察到的信号的来源，那么其中相当一部分正电子在到达我们的宇宙射线探测器之前，就会不幸在星际介质中与电子发生碰撞。当正电子与电子碰撞时，它们会湮灭，每一次反应都会产生两束具有特定能量特征的伽马射线:511kev的能量，这是电子(或正电子)质量的剩余能量的等价物，也是从爱因斯坦的E = mc2中得到的。
由纯能量产生物质/反物质对(左)是完全可逆的……【+】反应(右)，物质/反物质湮灭，还原为纯能量。当一个光子被创造然后被摧毁，它同时经历这些事件，而不能经历任何其他的事情。如果你操作center-of-momentum(或质量重心)框架,粒子/反粒子对(包括两个光子)将压缩在180度的角,能量等于每个粒子的静止质量相同,正如爱因斯坦所定义的E = mc ^ 2。
然而，从理论上讲，脉冲星应该能够将这些电子和正电子加速到极高的能量:这些能量即使是世界上最强大的地面粒子加速器——大型强子对撞机也难以达到。当光子——甚至是正常能量的星光——与这些超相对论性(接近光速)粒子相互作用时，它们可以通过被称为逆康普顿散射的过程被激发出非凡的能量。
根据脉冲星的物理参数，如脉冲星附近的物质，产生的电子和正电子，以及附近的星光数量，这个过程产生的光子会产生一个特定的能谱。把附近所有相关的脉冲星加起来，你的伽马射线特征可能表明是脉冲星而不是暗物质造成了正电子过剩。
接近光速的粒子可以与星光相互作用，并将其转化为伽马射线能量。这个动画展示了这个过程，被称为逆康普顿散射。当从微波到紫外线的光与快速移动的粒子碰撞时，这种相互作用会使其增强到伽马射线，这是光中能量最大的一种形式。
在离我们约800光年的地方，以天文学的标准来衡量，我们已经非常接近了。我们可以找到整个天空中最明亮的伽马射线脉冲星之一:双子座。它直到1972年才被发现，直到1991年才被发现，当时的ROSAT任务测量了中子星以每秒4.2秒的速度旋转的证据。
时间快进到今天，美国宇航局的费米大区域望远镜——极大地提高了空间和能量分辨率——现在是世界上最复杂的伽马射线天文台。通过减去宇宙射线与星际气体云碰撞产生的伽马射线信号，可以揭示出星光与加速电子和正电子相互作用产生的残余信号。
研究人员发现了一个惊人的现象:一个能量依赖的信号，在它最大的时候，在天空中以AMS-02最敏感的能量跨度约20度。
这个关于Geminga伽玛射线晕的模型显示了不同能量下发射的变化。两种效应的结果。第一个是脉冲星在过去十年中在太空中的快速运动，费米的大区域望远镜已经观测到了它。其次，低能粒子在与星光相互作用并将其转化为伽马射线能量之前，会远离脉冲星。这就是为什么在低能的情况下，伽马射线的发射范围更大。
当费米观测到越来越高的能量时，这种辉光的大小就会减小，天辰在线娱乐而费米对这种辉光的解释通过利用逆康普顿散射和脉冲星在星际空间的运动的结合，完美地符合了模型。根据费米最近测量伽马射线的研究的合著者Fiorenza Donato，
低能粒子在遇到星光之前，会从脉冲星上飞得更远，将部分能量转移到脉冲星上，并将光增强为伽马射线。这就是为什么在低能的情况下，伽马射线的发射范围更大。另外，由于脉冲星在太空中的运动，双子座的光环被拉长了。
仅对Geminga的伽玛射线的测量表明，在AMS-02实验中观测到的高能正电子中，这颗脉冲星可能占了20%之多。
这个动画显示了天空中以脉冲星为中心的区域。第一张图片显示了…在过去的十年里，费米大区域望远镜探测到的伽马射线总量达到了80亿到1000亿电子伏特(GeV)，是可见光能量的数十亿倍。通过移除所有的亮源，天文学家发现了脉冲星微弱的、延伸的伽玛射线晕，得出结论，这颗脉冲星可能要对AMS-02实验中探测到的正电子的20%负责。
每当我们测量或观察到一种无法解释的现象时，科学家们就会产生一种诱人的可能性:也许有什么新东西在起作用，超出我们目前所知的范围。我们知道，我们的宇宙中有一些神秘的东西，在某种程度上需要新的物理学——比如暗物质、暗能量或宇宙物质——反物质的不对称性——它们的最终解决方案尚未被发现。
然而，我们不能为一个新发现提出证据，天辰登录测速直到代表已知的一切都被量化和解释。通过考虑脉冲星的影响，阿尔法磁谱仪合作观测到的正电子过剩可能完全可以用传统的高能天体物理学来解释，而不需要暗物质。现在看来，脉冲星可能要对所观测到的过量负100%的责任，这就要求科学家们从头再来寻找一个直接的信号，来揭示我们宇宙中难以捉摸的暗物质。