Первые результаты, полученные с помощью самого большого и сложного научного прибора на борту Международной космической станции, дали соблазнительные подсказки о хранящихся в природе секретах частиц, но точный сигнал для темной материи остается неясным. В то время как AMS обнаружил миллионы частиц антивещества - с аномальным всплеском позитронов - исследователи пока не могут исключить другие объяснения, такие как соседние пульсары.
«Эти наблюдения показывают существование новых физических явлений, - сказал главный исследователь AMS Сэмюэль Тинг, - и требует ли больше данных данных по физике частиц или астрофизическому происхождению. В ближайшие месяцы AMS сможет окончательно сказать нам, являются ли эти позитроны сигналом для темной материи или они имеют какое-то другое происхождение ».
AMS был доставлен на МКС в 2011 году во время последнего полета космического челнока Endeavour, предпоследнего полета шаттла. Эксперимент стоимостью 2 миллиарда долларов каждую минуту исследует десять тысяч попаданий космических лучей в поисках ключей к фундаментальной природе материи.
За первые 18 месяцев работы AMS собрала 25 миллиардов событий. Он обнаружил аномальный избыток позитронов в потоке космических лучей - 6,8 млн. Электронов или их аналог антивещества, позитроны.
AMS обнаружил, что отношение позитронов к электронам возрастает при энергиях от 10 до 350 гигаэлектронвольт, но Тинг и его команда сказали, что рост недостаточно резок, чтобы окончательно приписать его столкновениям темной материи. Но они также обнаружили, что сигнал выглядит одинаково во всем пространстве, что можно было бы ожидать, если бы сигнал был вызван темной материей - таинственным веществом, которое, как считается, скрепляет галактики и придает Вселенной свою структуру.
Кроме того, энергии этих позитронов предполагают, что они могли быть созданы, когда частицы темной материи сталкивались и разрушали друг друга.
Результаты AMS согласуются с результатами предыдущих телескопов, таких как гамма-приборы Fermi и PAMELA, которые также продемонстрировали аналогичный рост, но Тинг сказал, что результаты AMS более точны.
Опубликованные сегодня результаты не включают данные за последние 3 месяца, которые еще не были обработаны.
«Как наиболее точное измерение потока позитронов космических лучей на сегодняшний день, эти результаты ясно показывают мощность и возможности детектора AMS», - сказал Тинг.
Космические лучи - это заряженные частицы высокой энергии, которые пронизывают пространство. Избыток антиматерии в потоке космических лучей впервые наблюдался около двух десятилетий назад. Происхождение избытка, однако, остается необъяснимым. Одна из возможностей, предсказанная теорией, известной как суперсимметрия, заключается в том, что позитроны могут образовываться, когда две частицы темной материи сталкиваются и аннигилируют. Тинг сказал, что в ближайшие годы AMS продолжит совершенствовать точность измерений и прояснит поведение позитронной фракции при энергиях выше 250 ГэВ.
Несмотря на то, что АМС находилась в космосе и вдали от атмосферы Земли, что позволяло приборам постоянно подвергаться воздействию частиц высокой энергии, во время пресс-брифинга Тинг объяснила трудности эксплуатации АМС в космосе. «Вы не можете отправить студента, чтобы он вышел и починил его», - сказал он, но также добавил, что солнечные батареи МКС, а также отправка и прибытие различных космических кораблей могут влиять на тепловые колебания, которые может обнаружить чувствительное оборудование. «Вам необходимо постоянно отслеживать и исправлять данные, иначе вы не получите точных результатов», - сказал он.
Несмотря на то, что с момента установки AMS-2 на Международной космической станции в 2011 году было зарегистрировано более 30 миллиардов космических лучей, в Ting сообщили, что результаты, опубликованные сегодня, основаны только на 10% показаний, которые прибор получит в течение своего срока службы.
На вопрос, сколько времени ему нужно, чтобы изучить аномальные показания, Тинг ответил: «Медленно». Однако, как сообщается, Тинг представит обновленную информацию в июле на Международной конференции по космическим лучам.
Более подробная информация: пресс-релиз ЦЕРН, документ команды: первый результат альфа-магнитного спектрометра на Международной космической станции: точное измерение доли позитрона в первичных космических лучах 0,5–350 ГэВ
