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新華社華盛頓11月18日電(記者林小春)一個讓物理學家困惑近10年的問題是,那些經過地球上空的正電子數量超出人們預期,這些“過量”正電子來自哪里?美國最新一期《科學》雜志發表的一項研究顯示,這種所謂“正電子超出”現象可能源于暗物質。

正電子是電子的反粒子,是一種反物質。2008年,歐洲“帕梅拉”衛星第一次在太空捕捉到“過量”正電子。自那以來,理論物理學家們提出多種理論試圖解釋“過量”正電子來源。目前有兩種主流理論,一是來自脈沖星等天體物理源,二是源于暗物質粒子的衰變和湮滅。人類探測器迄今尚未探測到暗物質,第二種說法因此備受關注。

在已知脈沖星中,有少數幾個因距地球較近、年齡適中,被認為有可能是正電子超出的主要來源。為此,多個研究機構的科學家利用位于墨西哥的高海拔水切倫科夫伽馬射線天文臺觀測其中兩顆較符合理論假設的脈沖星。

研究負責人之一、美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室博士后研究員周浩解釋說,正電子是帶電粒子,由于遙遠天體物理源發出的正電子在傳播過程中會改變方向,所以科學家沒辦法回溯源的方向。但高能正電子可與宇宙微波背景輻射作用而產生伽馬射線,伽馬射線沿直線傳播,所以觀測伽馬射線能反推產生它們的正電子信息。

通過觀測來自這兩顆脈沖星的伽馬射線,研究人員反推出在這兩個源中產生正電子的量和正電子擴散的速度。“我們發現正電子擴散的速度比預想的慢,這兩顆脈沖星產生的正電子并沒有足夠的時間到達地球,所以排除了這兩顆脈沖星作為正電子超出的主要源的可能。”周浩說。

周浩說,要證實正電子超出源于暗物質,還必須排除所有其他的可能性。“我們離得出正電子超出來自暗物質的結論還有很長的距離,銀河系內可能還有其他一些我們不知道的脈沖星會產生正電子到達地球,而且我們還沒有足夠證據排除其他可能產生正電子的天體物理源”。

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