Электроны с отпечатками: как отличить пульсары от тёмной материи ✛ ✎ ✦

Оригинал: "Electrons and Positrons in Cosmic Rays"
· A. D. Panov
arXiv:1303.6118 · 2013-03-25 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Прибор ATIC измерил спектр космических электронов так точно, что стали видны узкие пики — их могут создать только близкие пульсары, но не тёмная материя.

Спектр космических электронов — это как отпечатки пальцев на месте преступления. Частицы, прилетающие из космоса, несут в своих энергиях следы тех, кто их породил. Раньше приборы видели этот след размытым, но недавно появился чёткий снимок: высокоточный спектр, измеренный прибором ATIC с разрешением около 3%. И на нём проступили неожиданные линии — три пика и три провала.

Тёмная материя, сталкиваясь сама с собой, дала бы один широкий плавный след. А вот несколько близких пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звёзд — могут оставить несколько узких пиков, как гребёнка.

Эта тонкая структура спектра — решающая улика. Она не может быть объяснена тёмной материей, но естественно возникает от нескольких близких пульсаров. Если другие эксперименты подтвердят такую структуру, загадка избытка позитронов будет решена в пользу пульсаров.

Прибор ATIC летал на воздушном шаре вокруг Южного полюса трижды, и в двух полётах (ATIC-2 и ATIC-4) тонкая структура спектра электронов воспроизвелась с точностью до деталей, несмотря на разные условия.

Учёные
Enrico FermiErnest RutherfordAlbert EinsteinBarry BarishKip ThorneRichard Feynman
Понятия
источник космических лучей сверхвысоких энергий состав космических лучей позитрон ускорение частиц астрофизическая поляриметрия аксионная тёмная материя пульсар электрон-позитронная пара фотоэлектрон обнаружение аксионов нейтронными звёздами радиопомехи полярон явления пульсаров реконструкция энергии асимметричная тёмная материя радиоисточник синхротронное излучение аномалия пульсация излучение света нейтронной звездой