Перші результати найбільшого і найскладнішого наукового інструменту на борту Міжнародної космічної станції дали вражаючі натяки на найкраще збережені в природі таємниці частинок, але остаточний сигнал для темної речовини залишається невловимим. Хоча AMS помітила мільйони частинок антиматерії - з аномальним шипом у позитронах - дослідники поки не можуть виключати інших пояснень, наприклад, сусідніх пульсарів.
"Ці спостереження показують існування нових фізичних явищ, - сказав головний дослідник AMS Самуель Тінг, - і про те, чи потребує більше даних про фізику частинок чи астрофізичне походження. Протягом найближчих місяців AMS зможе остаточно сказати нам, чи є ці позитрони сигналом для темної матерії чи вони мають якесь інше походження. "
AMS привезли на МКС у 2011 році під час останнього польоту космічного човника Endeavour, передостаннього польоту шатла. Експеримент на 2 мільярди доларів вивчає десять тисяч космічних променів щохвилини, шукаючи підказки в фундаментальній природі речовини.
За перші 18 місяців роботи AMS зібрала 25 мільярдів подій. Він виявив аномальний надлишок позитронів у потоці космічного проміння - 6,8 мільйона - це електрони або їх антиматеріальний аналог - позитрони.
AMS встановив, що відношення позитронів до електронів зростає при енергії між 10 і 350 гігаелектронвольтами, але Тінг та його команда заявили, що підйом не є досить різким, щоб остаточно віднести його до зіткнень темної матерії. Але вони також виявили, що сигнал виглядає однаковим у всьому просторі, що можна було б очікувати, якби сигнал був обумовлений темною речовиною - таємничим матеріалом, який, як вважають, утримує галактики разом і надає Всесвіту його структуру.
Крім того, енергії цих позитронів говорять про те, що вони могли бути створені, коли частинки темної речовини стикалися і руйнували одна одну.
Результати AMS узгоджуються з результатами попередніх телескопів, як-от ультрафіолетові інструменти Fermi та PAMELA, які також спостерігали подібний підйом, але Тінг сказав, що результати AMS є більш точними.
Результати, опубліковані сьогодні, не включають даних за останні 3 місяці, які ще не були оброблені.
«Як найбільш точне вимірювання потоку позитронного космічного проміння на сьогоднішній день, ці результати наочно показують потужність та можливості детектора AMS», - сказав Тінг.
Космічні промені - це заряджені високоенергетичні частинки, які пронизують простір. Надлишок антиматерії в потоці космічного проміння вперше спостерігався близько двох десятиліть тому. Однак походження надлишку залишається нез'ясованим. Однією з можливостей, передбаченої теорією, відомою як суперсиметрія, є те, що позитрони можуть утворюватися, коли дві частинки темної речовини стикаються і знищуються. Тінг заявив, що протягом найближчих років AMS додатково вдосконалить точність вимірювання та уточнить поведінку позитронної фракції при енергіях понад 250 ГэВ.
Незважаючи на те, що AMS знаходився в просторі та вдалині від атмосфери Землі - дозволяючи інструментам отримувати постійний загін високоенергетичних частинок - під час прес-брифінгу Тінг пояснив труднощі експлуатації AMS у космосі. "Ви не можете відправити студента вийти і виправити це", - кивнув він, але також додав, що сонячні масиви МКС, виліт та прибуття різних космічних кораблів можуть впливати на теплові коливання, які може виявити чутливе обладнання. "Вам потрібно постійно контролювати та виправляти дані, або ви не отримуєте точних результатів", - сказав він.
Незважаючи на запис понад 30 мільярдів космічних променів з моменту встановлення AMS-2 на Міжнародній космічній станції в 2011 році, Тінг заявив, що результати, опубліковані сьогодні, ґрунтуються лише на 10% показань, які інструмент проведе протягом свого життя.
На запитання, скільки часу йому потрібно для вивчення аномальних показань, Тінг відповів лише: "Повільно". Однак, як повідомляється, Ting надасть оновлення у липні на Міжнародній конференції з космічних променів.
Більше інформації: прес-реліз CERN, стаття команди: Перший результат з альфа-магнітного спектрометра на Міжнародній космічній станції: точне вимірювання фракції позитрона в первинних космічних променях 0,5–350 ГеВ
