Naukowcy, prowadzący badania przy pomocy zainstalowanego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej detektora Alpha Magnetic Spectrometer, ogłosili dziś pierwsze wyniki dotyczące poszukiwania ciemnej materii. Doniesienia, przedstawione podczas specjalnego seminarium CERN, zostaną w tym tygodniu opublikowane w czasopiśmie „Physical Review Letters”. Wskazują one na nadwyżkę pozytonów w strumieniu promieniowania kosmicznego, co może potwierdzać istnienie ciemnej materii. Dopiero dalsze badania pokażą jednak, czy pozytony te nie pochodzą z innego źródła.

Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), to najbardziej czuły spektrometr, jaki kiedykolwiek umieszczono w przestrzeni kosmicznej. Po wyniesieniu go na orbitę podczas ostatniego lotu promu kosmicznego Endeavour w 2011 roku i zainstalowaniu na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, AMS bada naładowane, wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego zanim wpadną w atmosferę Ziemi.

Badania te mają pomóc w wyjaśnieniu jednej z najważniejszych zagadek współczesnej fizyki, zagadki istnienia tak zwanej ciemnej materii. Materia ta, według teorii odpowiadająca za ponad czwartą część masy wszechświata, może być obserwowana tylko pośrednio dzięki oddziaływaniu z widzialną materią. Do tej pory jednak nie udało się jej wykryć. Budowany przez 18 lat, wart 2 miliardy dolarów AMS, owoc współpracy naukowców z 56 instytutów w 16 krajach, to jeden z instrumentów, który ma szansę potwierdzić jej istnienie.

Zaprezentowane dziś wyniki AMS podsumowują rejestrację około 25 miliardów cząstek. Wśród nich zaobserwowano 400 000 pozytonów o energiach pomiędzy 0.5 GeV a 350 GeV. To największa ilość antymaterii kiedykolwiek zaobserwowana w kosmosie. Dane te nie wskazują na jakikolwiek wyróżniony kierunek, z którego pozytony przylatują, czy też zmiany ich detekcji w czasie. Obserwacje te są zgodne z hipotezą o pochodzeniu kosmicznych pozytonów z anihilacji cząstek ciemnej materii, nie wystarczają jednak do wykluczenia innych możliwych scenariuszy, na przykład pochodzenia pozytonów z pulsarów rozrzuconych wokół płaszczyzny galaktyki.

Stosując precyzyjny przyrząd pomiarowy do zupełnie nowych zjawisk, zwykle otrzymuje się wiele nowych wyników. Wierzymy, że to dopiero początek – powiedział koordynator projektu prof. Samuel Ting.AMS jest pierwszym urządzeniem pomiarowym zdolnym do zmierzenia strumienia pozytonów w kosmosie z dokładnością 1 proc. Taka dokładność pozwoli nam stwierdzić czy obserwowane pozytony pochodzą od ciemnej materii czy też z pulsarów – dodał.

Wynik ogłoszony przez AMS jest wspaniałym przykładem uzupełniania się eksperymentów na Ziemi i w kosmosie – powiedział dyrektor naczelny CERN Rolf Heuer. Myślę, że dzięki takiej współpracy możemy się spodziewać rozwiązania zagadki ciemnej materii w ciągu następnych kilku lat – podsumował.

 

Źródło: CERN, rmf24

Polecane: