Първите резултати от най-големия и най-сложен научен инструмент на борда на Международната космическа станция дадоха дразнещи намеци за най-добре пазените тайни на частиците в природата, но окончателният сигнал за тъмната материя остава неизвестен. Докато AMS е забелязал милиони частици антиматерия - с аномален шип в позитрони - изследователите все още не могат да изключат други обяснения, като например близките пулсари.
„Тези наблюдения показват съществуването на нови физически явления - каза главният изследовател на AMS Самуел Тинг, - и дали физиката на частиците или астрофизичният произход изисква повече данни. През следващите месеци AMS ще може да ни каже окончателно дали тези позитрони са сигнал за тъмна материя или дали имат някакъв друг произход. "
AMS беше докаран на МКС през 2011 г. по време на последния полет на космическа совалка Endeavour - предпоследния полет на совалката. Експериментът от 2 милиарда долара изследва десет хиляди удара на космически лъчи всяка минута, търсейки улики във фундаменталната природа на материята.
През първите 18 месеца на работа AMS събра 25 милиарда събития. Той откри аномален излишък от позитрони в потока на космическия лъч - 6,8 милиона са електрони или техният антиматериален колега, позитрони.
AMS установи, че съотношението между позитрони и електрони се увеличава при енергии между 10 и 350 гигаелектронволта, но Тинг и неговият екип казаха, че покачването не е достатъчно рязко, за да го обясним категорично сблъсъци с тъмна материя. Но те също откриха, че сигналът изглежда еднакво в цялото пространство, което би се очаквало, ако сигналът се дължи на тъмна материя - мистериозните неща, за които се смята, че държат галактики заедно и придават на Вселената структура.
Освен това, енергиите на тези позитрони предполагат, че те биха могли да бъдат създадени, когато частици от тъмна материя се сблъскат и унищожат взаимно.
Резултатите от AMS съответстват на откритията на предишни телескопи, като приборите за гама-лъчи Fermi и PAMELA, които също се подобриха, но Тинг каза, че резултатите от AMS са по-прецизни.
Публикуваните днес резултати не включват данни за последните 3 месеца, които все още не са обработени.
„Като най-прецизно измерване на потока от космически лъчи до този момент, тези резултати ясно показват мощността и възможностите на AMS детектора“, каза Тинг.
Космическите лъчи са заредени високоенергийни частици, които проникват в пространството. Излишък от антиматерия в потока на космическия лъч е наблюдаван за първи път преди около две десетилетия. Произходът на излишъка обаче остава необяснен. Една от възможностите, предсказана от теория, известна като свръхсиметрия, е, че позитроните биха могли да се получат, когато две частици от тъмна материя се сблъскат и унищожат. Тинг каза, че през следващите години AMS ще прецизира точността на измерването и ще изясни поведението на позитронната фракция при енергии над 250 GeV.
Въпреки че разполага с AMS в космоса и далеч от земната атмосфера - позволявайки на инструментите да получават постоянна баража на високоенергийни частици - по време на брифинга в пресата, Тинг обясни трудностите при експлоатацията на AMS в космоса. „Не можете да изпратите ученик да излезе навън и да го поправи“, отвърна той, но също така добави, че слънчевите масиви на МКС и излитането и пристигането на различни космически кораби могат да имат ефект върху топлинните колебания, които чувствителното оборудване може да открие. „Трябва да наблюдавате и коригирате данните постоянно или не получавате точни резултати“, каза той.
Въпреки че е записал над 30 милиарда космически лъчи, откакто AMS-2 беше инсталиран на Международната космическа станция през 2011 г., Ting заяви, че откритията, публикувани днес, се основават на само 10% от показанията, които инструментът ще извърши през целия си живот.
Попитан колко време му е необходимо, за да проучи аномалните показания, Тинг просто отговори: „Бавно“. Въпреки това, Ting ще предостави актуализация през юли на Международната конференция за космически лъчи.
Повече информация: прессъобщение на CERN, документ на екипа: Първи резултат от Алфа магнитния спектрометър на Международната космическа станция: Прецизно измерване на позитронната фракция в първичните космически лъчи от 0,5-350 GeV
