Astronomi utan teleskop - ett universum utan avgift?

Pin
Send
Share
Send

Om det fanns lika stora mängder materia och antimateria i universum, skulle det vara lätt att dra slutsatsen att universum har en nettoladdning på noll, eftersom en definierande 'motsats' av materia och antimaterial är laddning. Protoner har till exempel en positiv laddning - medan antiprotoner har en negativ laddning.

Men det är inte uppenbart att det finns mycket anti-materie runt eftersom varken den kosmiska mikrovågsbakgrunden eller det modernare universum innehåller bevis på förintelse gränser - där kontakt mellan regioner i stor skala och antimaterial i stor skala bör ge ljusa utbrott av gammastrålar.

Så eftersom vi uppenbarligen lever i ett materiedominerat universum - är frågan om universum har en nettoladdning på noll en öppen fråga.

Det är rimligt att anta att mörk materia har antingen en nettoladdning - eller helt enkelt ingen laddning alls - helt enkelt för att det är mörkt. Laddade partiklar och större föremål som stjärnor med dynamiska blandningar av positiva och negativa laddningar, producerar elektromagnetiska fält och elektromagnetisk strålning.

Så, kanske kan vi begränsa frågan om universum har en nettoladdning på noll till att bara fråga om den totala summan av all icke-mörk materia har. Vi vet att de flesta kalla, statiska ämnen - det vill säga i en atomisk, snarare än en plasmaform - bör ha en nettoladdning på noll, eftersom atomer har lika många positivt laddade protoner och negativt laddade elektroner.

Stjärnor sammansatta av het plasma kan också antas ha en nettoladdning på noll, eftersom de är produkten av ackreterat kallt, atomärt material som har komprimerats och värmts för att skapa en plasma av dissocierade kärnor (+ ve) och elektroner (-ve ).

Principen för laddningskonservering (som är ackrediterad av Benjamin Franklin) säger att mängden laddning i ett system alltid bevaras, så att beloppet som flyter in kommer att vara lika med det belopp som flyter ut.

Ett experiment som har föreslagits för att möjliggöra mätning av universums nettoladdning innebär att man ser på solsystemet som ett laddningsbesparande system, där mängden som strömmar in bärs av laddade partiklar i kosmiska strålar - medan mängden som flyter ut är transporteras av laddade partiklar i solens solvind.

Om vi ​​sedan tittar på ett svalt, fast föremål som månen, som inte har något magnetfält eller atmosfär för att avböja laddade partiklar, borde det vara möjligt att uppskatta nettobidraget för laddning som levereras av kosmiska strålar och av solvind. Och när månen är skuggad av svans i jordens magnetosfär, borde det vara möjligt att upptäcka flödet som kan hänföras till bara kosmiska strålar - vilket skulle representera laddningsstatus för det bredare universum.

Utifrån data som samlats in från källor inklusive Apollo-ytförsök, Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), WIND-rymdskeppet och Alpha Magnetic Spectrometer som flög på en rymdfärja (STS 91), är den överraskande upptäckten en nettobalance av positiva laddningar som kommer från djupa rymden, vilket innebär att det finns en övergripande laddningsobalans i kosmos.

Antingen det eller ett negativt laddningsflöde inträffar vid energinivåer lägre än mättröskeln som var möjlig i denna studie. Så kanske denna studie är lite otydlig, men frågan om universum har en nettoladdning på noll är fortfarande en öppen fråga.

Vidare läsning: Simon, M. J. och Ulbricht, J. (2010) Genererar en elektrisk potential på månen genom kosmiska strålar och solvind?

Pin
Send
Share
Send