Przejdź do treści

Measurement of anti-3He nuclei absorption in matter and impact on their propagation in the Galaxy

W naszej galaktyce lekkie antynukleony składające się z antyprotonów i antyneutronów mogą być produkowane w wyniku zderzeń wysokoenergetycznych promieni kosmicznych z ośrodkiem międzygwiazdowym lub mogą także pochodzić z annihiliacji cząstek ciemnej materii, które jeszcze nie zostały odkryte. Jedynym sposobem na precyzyjne wytworzenie i zbadanie antynukleonów na Ziemi jest stworzenie ich w akceleratorach cząstek o wysokich energiach. Chociaż właściwości elementarnych antycząstek zostały dokładnie zbadane, wiedza na temat oddziaływania lekkich antynukleonów z materią jest ograniczona. W artykule określamy prawdopodobieństwo zanikania 3He ¯, gdy napotyka on na cząstki materii i ulega annihilacji lub dezintegracji w detektorze ALICE przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. Wydobywamy przekroje przekształcenia nieelastycznego, które są następnie używane jako dane wejściowe do obliczeń przezroczystości naszej Galaktyki dla propagacji 3He ¯ pochodzących z annihiliacji ciemnej materii i zderzeń promieni kosmicznych w międzygwiazdowym ośrodku. Dla konkretnej struktury ciemnej materii szacujemy przezroczystość na poziomie około 50%, podczas gdy waha się ona od 25% do 90% wraz z rosnącym impulsem 3He ¯ dla źródeł promieniowania kosmicznego. Wyniki wskazują, że jądra 3He ¯ mogą podróżować na duże odległości w Galaktyce i mogą być wykorzystywane do badania zjawisk zderzeń promieni kosmicznych oraz annihilacji ciemnej materii.

Autorzy z PW:

Kamil Deja, Łukasz Graczykowski, Md Rihan Haque, Monika Jakubowska, Małgorzata Janik, Maja Kabus, Przemysław Karczmarczyk, Adam Kisiel, Georgy Kornakov, Julian Myrcha, Piotr Nowakowski, Janusz Oleniacz, Daniela Ruggiano, Wioleta Rzęsa, Tomasz Trzciński, Przemysław Rokita

Czasopismo:

Nature Physics

Rok wydania:

Znacznik publikacji: