Международная команда ученых, использующих Альфу Магнитный Спектрометр на борту Международной космической станции, объявила о первых результатах в поиске темной материи. Результаты – самые точные измерения на дату отношения позитронов к электронам в космических лучах.Международная космическая станция, взятая во время четвертого выхода в открытый космос миссии STS-134. Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) был установлен одной неделей ранее во время первого выхода в открытый космос миссии (НАСА)
Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) состоит из семи инструментов, которые контролируют космические лучи от пространства. Незащищенный атмосферой Земли инструменты получают постоянное заграждение высокоэнергетических частиц. Поскольку эти частицы проходят через AMS, инструменты делают запись своей скорости, энергии и направления.Проект – одно из самого большого научного сотрудничества всего времени, вовлекая 56 институтов из 16 стран.
Инструмент был проверен на техническом средстве ЕКА в Нидерландах прежде чем быть отправленным в США для запуска на шаттле Индевор.Первые результаты AMS, изданные в журнале Physical Review Letters (свободный .pdf), основаны приблизительно на 25 миллиардах зарегистрированных событий, включая 400 000 позитронов с энергиями между 0,5 ГэВ и 350 ГэВ, сделал запись более чем полутора лет. Это представляет крупнейшую коллекцию частиц антивещества, зарегистрированных в космосе.Часть позитрона увеличивается с 10 ГэВ до 250 ГэВ с данными, показывающими наклон сокращения увеличения порядком величины в диапазоне 20-250 ГэВ.
Данные также не показывают значительного изменения со временем или любого предпочтительного поступающего направления.Эти результаты согласовываются с позитронами, происходящими из уничтожения частиц темной материи в космосе, но еще не достаточно окончательный, чтобы исключить другие объяснения.“Как самое точное измерение космического потока позитрона луча до настоящего времени, эти результаты показывают ясно власть и возможности Alpha Magnetic Spectrometer (AMS). За ближайшие месяцы AMS будет в состоянии сказать нам окончательно, являются ли эти позитроны сигналом для темной материи, или возникают ли они”, заявила AMS докладчик проекта профессор Сэмюэль Тинг.
Космические лучи заряжены высокоэнергетические частицы, которые проникают в пространстве. Эксперимент AMS разработан, чтобы изучить их, прежде чем у них будет шанс взаимодействовать с атмосферой Земли.
Избыток антивещества в космическом потоке луча сначала наблюдался приблизительно два десятилетия назад. Происхождение избытка, однако, остается необъясненным.Одна возможность, предсказанная теорией, известной как суперсимметрия, состоит в том, что позитроны могли быть произведены, когда две частицы темной материи сталкиваются и уничтожают. Принимая изотропическое распределение частиц темной материи, эти теории предсказывают наблюдения, сделанные AMS.
Однако измерение AMS еще не может исключить альтернативное объяснение, что позитроны происходят из пульсаров, распределенных вокруг галактического самолета. Теории суперсимметрии также предсказывают сокращение в более высоких энергиях выше массового ряда частиц темной материи, и это еще не наблюдалось. За ближайшие годы AMS далее усовершенствует точность измерения и разъяснит поведение части позитрона в энергиях выше 250 ГэВ.
“Когда Вы берете новый точный инструмент в новый режим, Вы склонны видеть много новых результатов, и мы надеемся, что это будет первым из многих”, сказал профессор Тинг. “AMS – первый эксперимент, который будет иметь размеры с 1-процентной точностью в космосе. Именно этот уровень точности позволит нам говорить, есть ли у нашего текущего наблюдения позитрона Темная материя или происхождение пульсара”.
“Результат AMS – яркий пример взаимозависимости экспериментов на Земле и в космосе”, заявил генеральный директор CERN доктор Рольф Хеуер. “Работая в тандеме, я думаю, что мы можем быть уверены в разрешении загадки темной материи когда-то за следующие несколько лет”.