GLAST
航空航天局的坎顿伽马射线观测所的白鹭仪器。
但是以它的现代设计,拉特银币应该提供将帮助填补在对日晕和微粒加速度的我们的理解的空白的关键的数据。 对空间天气的被改进的理解,反之,将使未来人的航天任务更加安全。 “太阳飘动微粒可能造成对卫星的严厉损伤,并且给宇航员,如果他们没有被保护”,汤普森说。
在安静的阶段它的11年周期期间, GLAST甚而能查出伽马射线来自太阳。 这些伽马射线来自冲击太阳的淡静阶段的星期日GLAST研究宇宙光应该相当告诉科学家关于太阳磁场的位。
GLAST也许也产生有趣的结果关于其他太阳系统身体。 惊奇地,月亮是一个适度地明亮的伽马射线来源。 汤普森说, “月亮比太阳明亮电磁波频谱的唯一的部分是伽马射线”。
是寒冷,主要惰性对象,月亮是完全地不能胜任的独自地生产伽马射线。 但是关上入月球表面的宇宙光微粒生产次要伽马射线。 拉特银币将观看月亮变动位置从小时到小时,它围绕地球旋转。 拉特银币比可能由EGRET将看见高能量伽马射线发出从月亮看见,并且拉特银币的空间分辨率优越。 然而,科学家不期望任何剧烈的发现。
地球也是一个明亮的伽马射线来源。 幸运地为我们,我们的行星的磁场和大气防止伽马射线击中表面。 但是宇宙光互作用导致伽马射线平稳和重大涨潮在上部大气层的。 大部分而言,拉特银币看远离地球避免这放射。 在坎顿的BATSE仪器拾起低能源伽马射线与闪电风暴相关,与精力充沛的大气现象一起在高处,例如喷气机和魍魉。 GBM和可能甚而拉特银币,将拾起许多这些事件。
9.神秘的物质
神秘的物质的身分-组成大约22%宇宙的能量内含-的神奇材料继续逃避科学家数十年,在他们首先推断了它的存在之后。 也许解释神秘的物质根本构成的主导的候选人是一个假定微粒称微弱地互动的巨型的微粒的或者弱者。 但是与GLAST,科学家也许最后发现清楚的证据神秘的物质的确由弱者做成。
伽马射线起源于一许多高能的来源,例如黑洞和爆炸的星。 但是当前理论建议他们可以也来自弱者,是巨型的微粒不散发也不吸收光。 这样微粒由超对称性,扩大粒子物理学非常成功的标准模型的理论预言。
根据超对称性,弱者作为他们自己的反物质微粒。 当二个弱者互动时,他们互相歼灭并且发布大量次要微粒并且伽马射线。 使用GLAST,科学家希望发现神秘的物质这些高能的署名在我们的星系的。 如果他们成功,这个发现将帮助解开其中一天文的最盛大的奥秘。
“与GLAST,我们希望实际上看各自的黑暗问题歼灭”, Peskin说斯坦福线性加速器中心(SLAC)的理论物理学家迈克尔。 特德Baltz,微粒在GLAST也工作的天体物理学和宇宙论(KIPAC)研究员一所Kavli学院,补充说, “GLAST有做对了解什么的根本贡献的真正的可能性由星系做成”。
即使神秘的物质更加微弱地比普通的问题互动,神秘的物质没有通过空间均匀地延长,并且应该形成丛在和在星系附近。 如果神秘的物质实际上由弱者组成,聚集的这将改进歼灭这些的微粒的机会见面和,生产伽马射线平稳的小河可发现由GLAST的大区域望远镜。
把戏与许多引起的那些区别黑暗问题歼灭生产的伽马射线在宇宙的其他来源。 要区分在二之间,研究员建立一套四个指南:
· 超对称性预言弱者歼灭将创造特殊波长伽马射线,分明从其他来源引起的那些例如黑洞或超新星。
· 黑暗问题歼灭应该完全生产伽马射线,排除介入辐射的其他形式的互作用。
· 这些信号应该几乎两次出现到GLAST不当点声源,而是作为在天空的大补丁-一些大象满月。
· 伽马射线这些小河应该是连续的,从伽马射线爆炸暂短爆炸的一个明显区别,对几分钟的仅前一些毫秒。
如果科学家发现与所有的一个信号这些特征,机会是好他们找到弱者歼灭的来源。
GLAST跑与许多平行其他黑暗问题实验,在2008年的例如查寻在地下探测器的弱者碰撞和尝试制造弱者在大强子碰撞(LHC)在核能研究(CERN)欧洲中心对瑞士开始。 给出这活动,许多科学家确信弱者的存在今后几年里将被证实或被反驳。
“如果GLAST查出这些信号,对粒子物理学和天体物理学将是极大地重要。 它将代表一个巨大的智力成就,并且一个大飞跃今后在对在同时最大和最小的规模”,在Rohnert公园Cominsky说Sonoma州立大学的林恩,加利福尼亚的GLAST的教育宇宙的我们的理解,领导和公开拓展队。
10.测试的根本物理
GLAST报道将允许科学队员做敏感测试根本物理的能量范围,或许发现侵害的对某些领域的珍惜的原则。 而是作为美国航空航天局的Goddard小心的GLAST Project Scientist ・朱丽McEnery代理, “这不是保证的科学; 这是有些投机的”。
例如, GLAST能测试光不管波长,是否移动以在真空的同一速度。 根据Albert Einstein的狭义相对论,所有电磁辐射应该移动以同一速度,被测量是299,792,458米(186,282.4英里)每秒。 换句话说,高能的伽马射线光子应该横跨空间用拉锁拉上以同一速度象低能源无线电光子。
但是量子引力有些模型,试图与量子力学合并爱因斯坦的广义相对论,预言高能的伽马射线比光的其他形式可能极端移动以有些不同的速度。 根据量子力学,当量子波动造成真正微粒反素粒子对不断地形成和歼灭,时空变得动荡在微小的标度。 如果量子波动也导致微小的黑洞,如建议由量子引力的有些版本,非常高能量伽马射线有他们也许“实际上感觉”这量子动荡,可能有一点促进或减速他们的速度的这样短的波长。
“GLAST也许能通过参加10十亿个光年非常长的比赛测试这个预言”, Ritz说GLAST美国航空航天局Goddard的项目科学家史蒂夫。 如果从GRBs的非常高能量伽马射线有一点择优地到达地球在或在低能源伽马射线之后之前,这可能表明在原则的侵害所有光移动以在真空的同一速度。 即使GRBs倾向于在低能源伽马射线前后有一点发布高能的伽马射线, GLAST可能注意滞后时间变得更大,当GRB距离增加。 “如果这发生,并且,如果我们可以排除更加世俗的天体物理学的解释,这是一个巨大的发现”, Ritz说。 “GLAST真实地将运载我们在爱因斯坦之外”。
GLAST可能令人信服地看微小的黑洞的蒸发-称在10^14克(100百万吨)附近-在大轰隆以后形成片刻。 那时,在宇宙上的密度变化也许已经是足够高允许小地区崩溃重心入小黑洞。 没人知道这样原始黑洞是否实际上形成了,但是,如果他们,一些也许今天仍然在宇宙。 因为他们在量子过程中,放热他们的大量在1974年如描述的首先是由斯蒂芬Hawking和其他,黑洞理论上有有限终身。 他们逐字地蒸发入普通的微粒。 挥发率增加,当黑孔大量减少,解释好战的辐射为什么从星大量黑洞是看不见的。 在他们的生活的结尾,微小的黑洞进行逃亡爆炸入伽马射线和其他微粒阵雨。 是可能的GLAST可能查出爆炸散发的伽马射线黑洞,并且那是连接的壮观的确认量子力学和广义相对论之间的。
拉特银币也许也拾起在实验室里只被观察了的量子论预言的一种奇怪的现象,但是: 光子分裂。 非常高能量伽马射线光子能逐字地分裂成二个低能量光子通过轻拍入一种周围的能量储备,例如中子星的磁层。 坎顿伽马射线脉冲星B1509-58的观测所观察为这个过程提供了非常着急的提示。 此的GLAST观察和其他脉冲星可能提供有力的证据光子分裂实际上发生本质上。
11.未认出的来源和未知
GLAST肯定做贡献在一定数量的区域,例如活跃太空星群的中坚力量、伽马射线爆炸和中子星的研究。 但是为GLAST科学队员,或许最非常着急的可能性是发现事的远景全新和意想不到。 “这是一个相对地未探测的领域,因此在主要发现的潜力非常高”,汤普
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