地球上的反物质从哪来的？

文：活泼欢腾冬瓜君

朋友，你听说过反物质么？

在广袤的宇宙里，有很多未知、或不能确定的存在，其中就包括反物质。

正常物质的每一个粒子都有一个相反的粒子，质量相同但电荷相反。例如,带负电的电子的反粒子是带正电的正电子,在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延伸，反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的，一旦结合，两者会湮灭并释放出高能光子或伽玛射线，程度远胜氢弹爆炸，理论上几克就能炸翻地球。所以很多小说和游戏里里，常会出现反物质武器这一概念，如丹·布朗的《天使与魔鬼》和游戏《红色警戒3》。

2008年时，研究者使用PAMELA粒子探测器发现地球大气层中的正电子数量远高于理论模型预测的结果，这一结论之后也得到了阿尔法磁谱仪(AMS-02)的证实。所以，这些过剩的正电子都是来自哪里呢？

对此最为主流的解释是:

过剩的正电子可能来自附近的脉冲星，脉冲星是是坍缩后的远古恒星残留的密度极高、快速旋转的内核部分，由于它们在自转时过于剧烈，会将正电子和其他高能粒子驱逐出去。

为了验证这个猜测，一个国际研究小组分析了切伦科夫(HAWC)伽马射线观测站的数据。当高能伽马射线轰击地球大气时会撕裂原子，产生近光速的向下冲击的粒子流。这些粒子流撞击在HAWC的300个水箱中的水时，会产生微弱的闪光。观测者可以通过闪光测量伽马射线的角度和强度，计算出它们来自何处。

科学家们对两颗符合条件的脉冲星：Geminga和 PSR B0656+14进行了观察，它们分别距离地球815和950光年远。马里兰大学的粒子天体物理学家George Goodman和同事们使用HAWC来绘制由这些脉冲星的正电子产生的伽玛射线如何辐射到天空中的不同区块，每个区块约宽65光年。他们发现这些脉冲星周围有着大量的伽马射线辐射雾。而这些“雾”是由高能电子和正电子撞击产生的，因此研究这些辐射的属性可帮助研究人员计算出多远处产生的脉冲星正电子能在太空中弥散。他们发现，由这些脉冲星产生的正电子应该不是地球过量正电子的来源，假设不成立。

不过，即使这个猜测不成立，正电子过剩问题仍是天体物理学中最为激动人心的谜团之一，还有许多假设正等待验证：也许它们源自暗物质粒子的湮没或衰变；超新星残骸也可以产生正电子；或者它们是黑洞从临近伴星中吸取气体而产生的高能粒子等等。

在宇宙里、在地球上，我们未知的事物数不胜数，我们能做的，唯有不断去大胆猜测、去细心探索……但若是论及衍生的反物质武器等，则是要慎上加慎了！