f在物理中表示什麼意思
這是哈勃望遠鏡拍攝的木星全息影象。 (NASA/歐空局/古德太空飛行中心/A。 西蒙)
布朗大學的兩名研究人員在《高能物理學雜誌》上發表了一項研究,展示了過去對木星的任務資料是如何幫助科學家研究暗物質的。他們選擇過去的木星任務是因為收集了大量關於木星的資料,最明顯的是來自朱諾和伽利略的軌道器。
暗物質的性質和組成仍然是未知的,這使它成為宇宙中最大的謎團之一。 它不發光,因此無法直接觀察到,這使得研究這種現象極具挑戰性。
當被問及科學家們為什麼要繼續研究暗物質時,該論文的主要作者、布朗大學博士後研究助理李凌峰博士迴應說:
“因為它就在那裡,而我們不知道它是什麼。 來自不同資料集的強有力的證據都指向暗物質:宇宙微波背景、星系內的恆星運動、引力透鏡效應等等。 簡單地說,它在大尺度上表現得像一些冷的、非相互作用的(因此是暗的)塵埃,而它在小尺度上的性質和可能的相互作用仍然未知。 它必須是全新的東西:與我們的重子物質不同的東西。”
這項研究解釋了木星磁場和輻射帶中捕獲的電子如何被用來研究暗物質和暗介質,暗介質存在於我們的可見世界和所謂的暗區之間。
研究人員假設了地球輻射帶內被俘獲電子的三種情況:完全捕獲、準
捕獲
和未捕獲電子。 他們的研究表明,朱諾號和伽利略號的測量結果表明,產生的電子可以被完全
或準
捕獲在木星最內層的輻射帶,這最終有助於高能電子通量。
李指出,這種型別的研究很可能無法使用來自其他行星的長期任務資料,如卡西尼號任務。
“首先,木星比土星重得多,”李解釋說。 “它的逃逸速度幾乎是土星的兩倍,這意味著木星的暗物質捕獲率大大提高。 此外,木星沒有一個重要的主環,電子可以被捕獲很長一段時間才被環的物質吸收。 太陽系中的其他天體簡直太小了(例如, 地球)。 太陽是一個非常有趣的目標,但它的磁場卻非常重要。 我們還不知道如何解釋太陽資料,但值得進一步考慮。”
李凌峰博士和他的同事,布朗大學物理學副教授範吉博士,還沒有決定下一步的研究方向。
本文最後對未來的木星任務提出了建議,這些任務將擴大粒子物理學的範圍,並提供本文所討論的高能電子通量的精確測量。