據(jù)國外媒體報(bào)道，正電子是一種反物質(zhì)粒子，指質(zhì)量、帶電量和電子完全相同，但帶正電荷的粒子。當(dāng)正電子遇到電子時(shí)，會(huì)與之發(fā)生湮滅，轉(zhuǎn)變?yōu)楣庾?。此前有觀測發(fā)現(xiàn)，宇宙中的正電子撞擊地球的頻率要比原先預(yù)計(jì)的高得多。正電子出現(xiàn)在高速?zèng)_向地球的宇宙射線中，最初科學(xué)家認(rèn)為脈沖星是造成這一現(xiàn)象的原因，但一項(xiàng)新研究指出，情況可能并非如此。

宇宙射線由能量極高的粒子組成，因此能以極快的速度撞向地球。正電子在這些粒子中只占了很小的一部分，它們從何而來？如何產(chǎn)生？我們還無法確切得知。更令人困惑的是，在2008年，位于地球軌道的帕梅拉（PAMELA）衛(wèi)星探測到了數(shù)量超乎尋常的高能正電子。對于這一異?，F(xiàn)象，天文學(xué)家提出了兩種假說：一是來自脈沖星等天體物理源；而是來自暗物質(zhì)粒子的衰變。

一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)對墨西哥HAWC（High-Altitude Water Cherenkov）伽馬射線天文臺(tái)的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，以驗(yàn)證這些過量正電子是否來自脈沖星等天體。脈沖星是一種中子星，能利用超強(qiáng)的磁場將帶電粒子以強(qiáng)射束的形式拋出。當(dāng)脈沖星自轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致射束旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，從地球上看就呈現(xiàn)出一系列穩(wěn)定、快速的脈沖——這也是“脈沖星”這個(gè)名字的由來。

當(dāng)脈沖星的射束擊中周圍的塵埃和氣體時(shí)，就如同進(jìn)入了一臺(tái)巨大的粒子加速器。在粒子相互碰撞的過程中，從能量中產(chǎn)生了新的物質(zhì)，比如正電子；而在碰撞的沖擊波下，正電子會(huì)以極快的速度向外擴(kuò)散。當(dāng)然，這一切都只是理論上的推測。

因此，當(dāng)HAWC天文臺(tái)近期探測到兩顆位于數(shù)百萬光年之外的脈沖星時(shí)，天文學(xué)家似乎很有機(jī)會(huì)對以上假說進(jìn)行驗(yàn)證。“HAWC天文臺(tái)的探測器記錄了一定數(shù)量的電子發(fā)出的伽馬射線，這些電子產(chǎn)生于脈沖星，并被脈沖星加速到極其高能的狀態(tài)，”波蘭科學(xué)院的物理學(xué)家弗朗西斯科（Francisco Salesa Greus）說，“基本的問題是：這些電子的相互作用是否足夠，使它們能接下來產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)量的正電子？”

問題的答案是否定的。經(jīng)過17個(gè)月的數(shù)據(jù)采集和細(xì)致分析，研究人員發(fā)現(xiàn)脈沖星只能解釋一部分正電子，而實(shí)際探測到的正電子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了估計(jì)值。他們的研究結(jié)果發(fā)表在近期的《科學(xué)》（Science）雜志上。

研究負(fù)責(zé)人之一、美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的博士后研究者周浩解釋稱，高能正電子可以和宇宙微波背景輻射相互作用，產(chǎn)生沿直線傳播的伽馬射線，因此探測伽馬射線可以反推正電子的來源信息。

分析結(jié)果表明，正電子擴(kuò)散的速度要比預(yù)想的慢，兩顆脈沖星產(chǎn)生的正電子并沒有足夠的時(shí)間到達(dá)地球，因此它們并不是正電子“過量”的主要原因。

“過量”的正電子來自哪里？天文學(xué)家還在尋找其他更有可能的解釋，其中之一是暗物質(zhì)粒子的大規(guī)模衰變。這是一個(gè)相當(dāng)誘人的假說。據(jù)估計(jì)，暗物質(zhì)占據(jù)了宇宙質(zhì)量的四分之一。如果能確定正電子與暗物質(zhì)之間的聯(lián)系，或許我們能最終了解暗物質(zhì)的其他性質(zhì)。不過，目前的探測器還未探測到暗物質(zhì)，宇宙中也可能存在另一些脈沖星或其他天體正在產(chǎn)生朝地球而來的正電子?？茖W(xué)假說的驗(yàn)證并不容易，我們現(xiàn)在只能等待。

來源：新浪科技     作者：任天