Ketika datang ke planet dengan cincin, kita tahu jawabannya: Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Tetapi temuan baru dari eksperimen PAMELA menunjukkan bahwa Bumi juga memiliki sistem cincin ... Satu terdiri dari antiproton sinar kosmik yang terperangkap secara geomagnetik.
"Keberadaan fluks antiproton yang terbatas pada magnetosfer Bumi telah dipertimbangkan dalam beberapa karya teoretis." kata ketua tim, O. Adriani dari Departemen Fisika Universitas Florence. "Antipartikel ini diproduksi dalam interaksi nuklir sinar kosmik energik dengan atmosfer terestrial dan terakumulasi di medan geomagnetik di ketinggian beberapa ratus kilometer."
Eksperimen PAMELA - kependekan dari Payload untuk Eksplorasi Antimateri dan Astrofisika Cahaya-inti - didasarkan pada kolaborasi internasional yang melibatkan sekitar 100 fisikawan. Peralatan canggihnya dirancang untuk menyelidiki sifat materi gelap, tidak adanya antimateri kosmologis dan asal usul dan evolusi materi di galaksi. Memanfaatkan spektrometer magnet permanen dengan berbagai detektor khusus, PAMELA melakukan cambuk di sekitar Bumi pada orbit yang sangat miring.
"Orbit satelit (kemiringan 70 derajat dan ketinggian 350-610 km) memungkinkan PAMELA untuk melakukan pengukuran radiasi kosmik yang sangat terperinci di berbagai wilayah magnetosfer Bumi, memberikan informasi tentang spektrum sifat dan energi partikel sub-cutoff." kata Adriani. "Orbit satelit melewati Anomali Atlantik Selatan (SAA), memungkinkan penelitian partikel yang terperangkap secara geomagnetik di sabuk radiasi bagian dalam."
Dari subdetektornya, PAMELA menyajikan satu porsi antiproton, tetapi itu bukan pekerjaan mudah. "Antiproton dalam rentang energi yang dipilih cenderung untuk dimusnahkan di dalam kalorimeter, sehingga meninggalkan tanda tangan yang jelas." kata tim. “Segmentasi longitudinal dan transversal dari kalorimeter dieksploitasi untuk memungkinkan pengembangan shower ditandai. Pilihan-pilihan ini dikombinasikan dengan pengukuran dE / dx dari masing-masing strip di bidang detektor silikon untuk memungkinkan hujan elektromagnetik diidentifikasi dengan akurasi yang sangat tinggi. "
Selama 850 hari, detektor mengumpulkan data dan membandingkannya dengan simulasi. Antiproton yang terperangkap sangat tergantung pada pengumpulan sudut, fungsi respon terarah pada posisi orbit satelit dan pada orientasinya relatif terhadap medan geomagnetik. “Semua antiproton yang diidentifikasi, ditandai dengan sudut pitch dekat 90 derajat, ditemukan spiral di sekitar garis-garis medan, terpantul di antara titik-titik cermin, dan juga melakukan penyimpangan longitudinal yang lambat di sekitar Bumi, untuk panjang lintasan total sebesar beberapa jari-jari Bumi. ” kata tim itu. "Hasil PAMELA memungkinkan model transportasi CR diuji di atmosfer terestrial dan secara signifikan membatasi prediksi dari model antiproton yang terperangkap, mengurangi ketidakpastian mengenai spektrum produksi antiproton di magnetosfer Bumi."
Sumber Cerita Asli: Newsletters Journal Astrophysical.
