左手定则,左手定律宇宙磁场或许可以解释反物质失踪之谜


左手定则,左手定律宇宙磁场或许可以解释反物质失踪之谜

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图片说明:上图中 , 不同颜色的点代表不同能量的伽马射线:红色点表示高能量的伽马射线到达的位置 , 绿色表示较低能量所达位置 , 而蓝色则表示最低能量所达位置 。科学家正对天空中伽马射线的分布进行分析 , 用以寻找新的螺旋模式:螺旋中心是能量最高的伽马射线 , 其他较低能量的伽马射线则沿着中心进行螺旋前进 。费米伽马数据显示 , 宇宙中充斥着过量的符合左手定律的螺旋磁场(以下简称为左手磁场) 。图片来源:Hiroyuki Tashiro
遍布宇宙的左手磁场或许可以解释宇宙反物质缺失之谜 。由美国亚利桑那州州立大学(Arizona State University)的Tanmay Vachaspati教授领导的研究团队 , 在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上发表了他们的研究成果 。
行星、恒星、气体和尘埃 , 这些都是我们所熟悉的物质 。然而 , 理论研究表明 , 应该有一种类似普通物质的反物质存在 , 它和正常物质的区别在于它所携带的电荷是相反的 。理论上 , 反电子和正电子应该具有相同的数量 , 然而 , 实际情况是正电子要远多于反电子 。
2001年 , Vachaspati教授发表了解决这一问题的理论模型 。这一模型预测宇宙中充满了螺旋磁场 。他和团队成员试图在NASA(美国国家宇航局)提供的费米伽马射线数据中寻找螺旋磁场的证据 。
【左手定则,左手定律宇宙磁场或许可以解释反物质失踪之谜】费米伽马射线数据项目在2008年开始实行 , 它是用来观测极远区域(如超大质量的黑洞)的伽马射线(比X射线的波长更短的电池辐射) 。伽马射线在到达地球的行程中 , 容易受到磁场的影响 。如果磁场是螺旋式的 , 那么这些射线就会被嵌入螺旋模式的标记 。
Vachaspati教授和他的团队在费米伽马射线数据上找到了确凿的证据 。他们不仅检测到了螺旋磁场 , 而且也测出了具体的属性值 。数据显示 , 这些磁场不仅是螺旋式的 , 而且是超量的左手螺旋的磁场 。这是一项重要的发现 , 它首次显示了反物质缺失的精确原因 。
例如:当希格斯场赋予粒子质量 , 宇宙大爆炸后几个纳秒之后 , 一定的机制出现并产生了左手磁场 , 而与此同时基于合作的机制的出现甚至更早地产生了右手磁场 。
Vachaspati教授评论道:“我们所生活的星球 , 以及星球周遭的恒星 , 都是由普通的物质组成 。虽然反物质在很多科幻小说中很常见 , 但是反物质在真实的自然界中还是非常罕见的 。我们的研究成果或许可以为解开反物质之谜提供帮助 。”
由于宇宙磁场在第一代恒星形成中具有重要的作用 , 以至于我们能够看到当前宇宙中的超级星系团 , 因此这一发现具有广泛的影响 。

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