反物质之谜可能是由于脉冲星而不是暗物质引起的
当您观察宇宙时，所看到的只是实际存在的一小部分。如果您仅凭肉眼所见来检查宇宙，那么您将错失大量存在于我们不可见的光波长中的信息。从能量最高的伽马射线到能量最低的无线电波，电磁频谱是巨大的，可见光仅代表那里的一小部分。
但是，有一种完全不同的方法来测量宇宙：收集实际的粒子和反粒子，这是被称为宇宙射线天文学的科学。十多年来，天文学家一直在努力解释宇宙射线正电子（电子的反物质对应物）的信号。解决暗物质之谜，这可能是人类最好的线索吗？一项新的研究说不。这就是为什么。
众所周知，宇宙中有很多东西会产生正电子，这是电子的反物质对应物。每当两个粒子之间发生足够高的能量碰撞时，就会有一定数量的能量可用，有可能创建新的粒子-反粒子对。如果该可用能量大于您要创建的新粒子的等效质量（如爱因斯坦的E = mc 2所定义） ，则生成这些新粒子的可能性是有限的。
有各种各样的高能过程可以导致这种能量的可用，包括被黑洞加速的粒子，与银河盘碰撞的高能质子或在中子星附近加速的粒子。基于宇宙的已知物理学和天体物理学，我们知道，无论任何新物理学，都必须生成一定数量的正电子。
然而，由于暗物质的绝大多数天体物理学证据，我们还期望那里有一些新的物理学。在直接检测到负责暗物质的粒子（或至少一个粒子）之前，暗物质的真实性质仍将是一个谜，但存在许多暗物质场景，其中不仅暗物质有其自身的反粒子，而且暗物质an灭也会产生电子-正电子对。
每当您对可能导致可观察到的现象的原因有多种可能的物理解释时，分辨出哪一种与现实相匹配的关键是弄清楚这些解释之间的差异。特别是，由于暗物质引起的正电子应在特定能量（对应于暗物质粒子的质量）处发生截止，而由常规天体物理学产生的正电子应逐渐下降。
2011年，启动了Alpha电磁光谱仪实验（AMS-02），目的是进一步调查这个奥秘。在”奋进号”航天飞机的最后任务到达国际空间站后，它迅速建立并开始在3天内将数据发送回地球。在运行阶段，它每年收集和测量超过一百亿颗宇宙射线粒子。
AMS-02的杰出之处在于它不仅可以测量宇宙射线粒子，而且还可以按类型和按能量对它们进行分类，从而为我们提供了前所未有的数据集，以评估正电子是否是由于暗而产生的是否重要。在低能量时，数据与宇宙射线碰撞星际介质的预测相符，但在高能量时，显然还有其他作用。
但是，无论如何这都不是暗物质的灌篮。在较高的能量下，通过物质的重力和电磁力将物质粒子加速为不可思议的能量的脉冲星，也有可能在高能量下产生峰值过量的正电子。
尽管AMS-02看到证据（以4σ或99.99％的置信度），观测到的正电子能量先达到峰值然后下降，但它的灵敏度和事件发生率正好在使我们能够进行以下操作的能量类型上逐渐消失区分脉冲星产生的正电子信号和from灭暗物质产生的正电子信号。随着试图修复AMS-02，并把它重新联机继续观察，很可能最终收集足够的数据来辨别，对自己，脉冲星或暗无论是否提供最好的数据拟合。
但是，有两种以上的方法可以将这两种情况区分开，因为脉冲星产生的正电子还应该产生一个额外的信号，该信号远远超出了AMS-02或任何宇宙射线实验可以检测到的测量范围：伽马射线。
如果脉冲星真正产生了可能对宇宙射线实验所看到的信号负责的正电子，那么这些正电子中的很大一部分将很不幸地与星际介质中的电子发生碰撞，很久之后它们才到达我们的宇宙射线探测器。当正电子与电子碰撞时，它们会an灭，每个反应都会产生两条具有非常特定的能量特征的伽马射线：511 keV的能量，也等于电子（或正电子）质量的剩余能量，也可以从爱因斯坦的E = mc 2获得。
但是，脉冲星理论上应该能够将这些电子和正电子加速到非常高的能量：即使是世界上最强大的地面粒子加速器大强子对撞机也难以达到的能量。当光子（甚至是正常能量的星光）与这些超相对论（近光速）粒子相互作用时，它们可以通过称为逆康普顿散射的过程而被激发成非凡的能量。
根据诸如脉冲星的特性，脉冲星附近的物质，产生的电子和正电子以及附近存在的星光数量之类的物理参数，将为此过程生成的光子创建特定的能谱。将它们加总为附近所有相关的脉冲星，并且您的伽玛射线特征可能表明脉冲星而不是暗物质会导致该正电子过量。
大约800光年之遥，按照天文学标准来说是非常接近的，可以发现整个天空中最明亮的伽马射线脉冲星之一：Geminga。它仅在1972年被发现，并在1991年被揭示出来，当时ROSAT任务测量了中子星以每秒4.2转的速度旋转的证据。
快进到今天，NASA的费米大面积望远镜（具有大大提高的空间和能量分辨率）现在是世界上最先进的伽马射线观测站。通过减去宇宙射线与星际气体云碰撞产生的伽马射线信号，可以揭示来自星光与加速电子和正电子相互作用的残余信号。
研究人员看到的是惊人的：一个与能量有关的信号，最大范围以AMS-02最敏感的确切能量跨越天空约20度
解释这种辉光会随着费米注视着越来越高的能量而减小，并通过利用康普特逆散射与脉冲星在星际空间中的运动相结合的方式来完美拟合模型。，上合着者，
低能粒子在进入星光之前会从脉冲星传播更远，将部分能量转移到星光上，并将光增强为伽马射线。这就是为什么伽马射线发射在较低能量下覆盖更大面积的原因。同样，由于脉冲星在太空中的运动，盖明加的光环部分延长了。
仅来自Geminga的伽马射线的测量结果表明，这一脉冲星可能是AMS-02实验所观察到的高能正电子的20％。
每当我们测量或观察到无法解释的现象时，它就会给科学家带来诱人的可能性：也许有一些新事物正在发挥作用，超出了目前已知的范围。我们知道，关于宇宙的奥秘需要某种程度的新物理学，例如暗物质，暗能量或宇宙物质-反物质不对称性之类的奥秘，但其终极解决方案尚未发现。
但是，在量化和解释代表已知事物的所有事物之前，我们无法为新发现要求证据。通过考虑脉冲星的影响，由Alpha电磁光谱仪合作观察到的正电子过量可能完全可以由常规的高能天体物理学解释，而无需暗物质。目前看来，脉冲星可能是所观测到的过量的100％，这要求科学家回到绘图板上获取直接信号，以揭示我们宇宙难以捉摸的暗物质。
