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天文学家怎么区分正物质和反物质? 第1页

  

user avatar   MarryMea 网友的相关建议: 
      

光子这样反粒子是其自身的粒子不需要区分。对于需要区分的粒子来说:

首先,在地球上和地球附近接收到的宇宙线里反物质粒子的量远少于物质粒子。原始宇宙线里反物质粒子占比不到1%,而且缺少反氦原子核,加之这少得可怜的反物质粒子还有相当一部分是物质组成的中子星制造的,显示反物质在宇宙中的量压倒性少于物质。

其次,天文观测到的恒星放出的宇宙线(尤其是中微子和反中微子)可以说明恒星内部进行的核反应是物质还是反物质在参与。现在没有发现任何反物质恒星。

进而,物质组成的恒星放出的恒星风也以物质粒子为主。其附近的天体、星云和星际物质如果是反物质组成的,则恒星风应该和这些天体发生大量湮灭、持续放出可被人类技术观测的且不能被其它原理解释的伽马射线。

现实是,我们没有观测到这样的持续释放的伽马射线。于是,可以判定上述恒星附近的天体、星云和星际物质也是物质。

同样地,在这些星云和星际物质中也没有观测到这样的伽马射线源。

那么,你就可以去考察被这些星云和星际物质包围的天体:如果那些天体是反物质组成的,伽马射线在哪里。

银河系内没有发现可归因于反物质天体的伽马射线输出,反物质确实是有的,少就是了:

银河系中心附近存在正电子源。

对反物质来说这算是大新闻、被某些新闻媒体称为反物质喷泉,但这点正电子的质量跟它们周围的物质比起来微不足道。

  • 1974年,澳大利亚天文学家Leventhal等人在赛丁泉开展了一个以高空气球为载具的高能天体物理实验,结果在银河系中心发现了一个511keV的谱线:

eV表示电子伏特,1电子伏特=1.60218E-19焦耳。511keV是电子和正电子湮灭释放出的两个相同能量的光子具有的能量,证明银河系中心有个正电子源。最近几十年,人们用各种手段观测了这一现象,认为它可能跟银河中心附近各种天体狂暴的交互活动有关。

目前还没有已知的机制能单独解释该现象,这是2011年提出的可能解释们:

银河中心的反物质云伽马射线图像:

1991年4月5日发射的康普顿伽马射线天文台检测到的电子-正电子湮灭伽马射线:

银河系外的情况也是一样的。丝状结构里找不到任何成规模的反物质天体存在的迹象。

为了让一个反物质恒星能够岁月静好地存在,你需要星系团乃至超星系团规模的反物质天体集群来隔绝其周围的物质,并将到地球的距离拉大让我们难以观测。但这会导致不时起爆的反物质超新星暴露其反物质性质。现在也没有已知机制能在早期宇宙里将如此多的反物质跟物质分离开。


user avatar   Ivony 网友的相关建议: 
      

因为少的那种叫反物质……这压根儿就是个定义问题,和物理的关系不大……


就像穿衣服一样,啥叫做穿反了?


为什么一定会一个多一个少,因为这俩碰一起就湮灭了,如果不是一个多一个少那宇宙就没物质全是能量了。那多的那个当然叫正物质,少的那个叫反物质咯




  

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