我们如何通过太空观察来分辨物质与反物质的区别?


12

我只是想知道并在互联网上搜索该主题,但运气不佳。在反物质维基上,他们告诉我们可观察的宇宙是由物质建立的。我读到反物质可以在非常少量的宇宙射线中检测到。但是,让我们继续学习理论和实践知识,我的问题是:

我们如何检测反物质是否完全建立了一组物体(例如整个星系)?既然物质和反物质在电流上看起来像“镜象”,它们是否可以形成与“我们的”物质物体没有区别的相似物体?我的意思是,例如频谱分析会显示这无关紧要,而是由反物质建立的吗?

相关问题:我们确定在宇宙中看到的是物质吗?


我认为答案是我们不能。由反物质组成的整个星系看起来就像是由物质组成的星系。(我所知道的)。但是也许有些专家应该更加确定地回答这个问题。
userLTK

Answers:


12

Tl; DR

  • 通过偏振光检测-通过矢量旋转可以检测与偏振光的反物质相互作用;
  • 我们几乎可以肯定,因为没有伽玛射线和特征性的法拉第极化表明没有可观察到的反物质。

长答案

我相信@userLTK对他的评论是正确的。

据我所知,缺乏伽马射线爆发来表征物质-反物质相互作用,暗示了整个可见宇宙中重子物质的普遍存在。重子星系附近的反星系会显示出源自边界粒子碰撞的健康伽玛射线量。

在此处输入图片说明

在任何规模的结构(例如,星/反星,星系/反星系或超集群/超集群)之间都可以观察到这种效果。

鲁道夫·基彭哈恩(Rudolph Kippenhahn)撰写的“时光之光”提到

[...]即使像恒星一样,它是辐射,其光谱仍然完全相同,而与原子或反原子对光的影响完全无关。

因此,来自反星系的光看起来与普通星系相同。但是重力呢?

引用“反物质的常识理论:在反引力,统一与宇宙学中的应用”可以进一步帮助我们:

但是,光子在电荷共轭下是不变的,并且在真空中以最大因果速度c传播。因此,光子很可能是正负能量的叠加,可能作为以速度c传播的条件,在这种情况下,光子将成为等身状态,因此在物质和反物质领域都受到吸引。

这意味着反物质也将引起重力效应,例如透镜效应。

这将使远程检测反物质变得非常困难-它会以与普通物质完全相同的方式发射和弯曲光。

法拉第极化的旋转可能给我们一些希望:

穿过来自具有非零磁场的气体的,例如来自非热同步加速器源的偏振光,其偏振矢量将通过法拉第旋转过程旋转。请注意,以反物质(电子)为主的区域引起的旋转以物质(电子)为主的区域引起的旋转 相反

SLAC夏季粒子物理研究所(SSI04),2004年8月2日至13日

但同一消息来源提到

效果已经被测量了很多次,通常用所谓的“旋转量度”表示的旋转量是由视线积分给出的。意味着平均而言,我们沿着不同的视线无法拥有相等数量的反物质和物质。

因此,似乎可见的宇宙毕竟缺少一些反物质。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.