從宇宙中抵達地球的正電子,目前的理論認為來源都有哪些?


謝邀。

我猜起源可以是:

  • 暗物質湮滅的次級產物。某些暗物質粒子湮滅(弱相互作用)為標準模型的中性粒子,中性粒子接著衰變產生正電子。暗物質廣泛存在於星系中,在銀心可能更集中,更有可能發生此類反應。觀測驗證方法,測銀河系的正電子能譜,尋找能譜中尖銳的峰。
  • 高能光子轉化。能量高於兩倍電子質量的光子在強磁場中可以轉化為電子對。可能發生在中子星表面附近以及活動星系核的超大質量黑洞附近,此類產生的正電子是連續譜。觀測驗證方法,觀測此類高能現象的噴流。因為正電子沿著磁場運動到極區,然後被電磁感應產生的電場加速,離開緻密天體。
  • 中微子過程。反電子味中微子與質子反應,產生中子、正電子。反中微子可以由核反應、原子核衰變、劇烈的爆發現象產生。產地就多了,比如恆星、超新星等。


謝邀.

Hmmm 我覺得可以分為兩個部分. 粗略地回答下. 後面可以繼續補充.

圖片來自 The First Five years of AMS on the International Space Station (http://www.ams02.org/wp-content/uploads/2016/12/Final.pdf).

第一部分:

由宇宙射線(以質子為主, 其次是氦核等)和銀河系中的氣體(也是以質子為主)碰撞產生的次級粒子. 主要過程是 proton+proton -&> 正的pi介子-&> 衰變到正的mu子 -&> 衰變到正電子. 這一成分是圖中綠線.

第二部分:

然而2007年 PAMELA 探測器觀測到正電子的流強明顯高於第一部分. 說明肯定有額外的正電子貢獻. 一種可能是我們附近有個臨近的天體物理源, 比如脈衝星, 或者超新星遺迹. 另外一種可能是暗物質湮滅或者衰變. PAMELA的文章已經被引用兩千次左右了. 後來 AMS02進一步證實了這一結果.

不過目前來看暗物質的解釋基本上被排除掉了. 原因是, 如果有這麼多的電子的話, 電子會逆康普頓散射銀河系中的星光或者宇宙微波背景的光子, 產生很多的伽馬射線, 然而 Fermi-LAT 等望遠鏡並沒有觀測到.


這個很難,越來越多的反物質在撞擊地球:科學家也被原因難住了

我覺得現在很多(量子力學)科學家只所以不能將正電子事情搞清楚,是因為他們出發點錯了。正電子是負電子的另一種形式,不是新的物質,假如是同一種物質不同形式就好解釋了。


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