Τα πρώτα αποτελέσματα από το μεγαλύτερο και πιο περίπλοκο επιστημονικό όργανο του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού παρείχαν δελεαστικές ενδείξεις για τα καλύτερα διατηρημένα μυστικά σωματιδίων της φύσης, αλλά ένα οριστικό σήμα για τη σκοτεινή ύλη παραμένει αόριστο. Ενώ το AMS έχει εντοπίσει εκατομμύρια σωματίδια αντιύλης - με μια ανώμαλη ακίδα στα ποζιτρόνια - οι ερευνητές δεν μπορούν ακόμη να αποκλείσουν άλλες εξηγήσεις, όπως τα κοντινά πάλσαρ.
"Αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν την ύπαρξη νέων φυσικών φαινομένων", δήλωσε ο κύριος ερευνητής της AMS, Samuel Ting, "και εάν από τη φυσική των σωματιδίων ή την αστροφυσική προέλευση απαιτείται περισσότερα δεδομένα. Τους επόμενους μήνες, η AMS θα είναι σε θέση να μας πει πειστικά αν αυτά τα ποζιτρόνια είναι ένα σήμα για σκοτεινή ύλη ή αν έχουν κάποια άλλη προέλευση. "
Το AMS μεταφέρθηκε στο ISS το 2011 κατά την τελική πτήση του διαστημικού λεωφορείου Endeavour, της προτελευταίας πτήσης. Το πείραμα των 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων εξετάζει δέκα χιλιάδες κοσμικές ακτίνες κάθε λεπτό, αναζητώντας ενδείξεις για τη θεμελιώδη φύση της ύλης.
Κατά τους πρώτους 18 μήνες λειτουργίας, το AMS συγκέντρωσε 25 δισεκατομμύρια εκδηλώσεις. Βρήκε μια ανώμαλη περίσσεια ποζιτρονίων στη ροή των κοσμικών ακτίνων - 6,8 εκατομμύρια είναι ηλεκτρόνια ή τα αντιύλη τους, τα ποζιτρόνια.
Το AMS διαπίστωσε ότι ο λόγος των ποζιτρονίων προς τα ηλεκτρόνια αυξάνεται σε ενέργειες μεταξύ 10 και 350 gigaelectronvolts, αλλά ο Ting και η ομάδα του δήλωσαν ότι η άνοδος δεν είναι αρκετά έντονη για να την αποδώσει οριστικά σε συγκρούσεις σκοτεινής ύλης. Ωστόσο, διαπίστωσαν επίσης ότι το σήμα φαίνεται το ίδιο σε όλο το χώρο, το οποίο θα αναμενόταν εάν το σήμα οφειλόταν σε σκοτεινή ύλη - τα μυστηριώδη πράγματα που πιστεύεται ότι συγκρατούν τους γαλαξίες και δίνουν στο Σύμπαν τη δομή του.
Επιπλέον, οι ενέργειες αυτών των ποζιτρονίων υποδηλώνουν ότι μπορεί να έχουν δημιουργηθεί όταν σωματίδια σκοτεινής ύλης συγκρούστηκαν και κατέστρεψαν το ένα το άλλο.
Τα αποτελέσματα της AMS συνάδουν με τα ευρήματα των προηγούμενων τηλεσκοπίων, όπως τα όργανα ακτίνων γάμμα Fermi και PAMELA, τα οποία είδαν επίσης παρόμοια αύξηση, αλλά ο Ting είπε ότι τα αποτελέσματα της AMS είναι πιο ακριβή.
Τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν σήμερα δεν περιλαμβάνουν δεδομένα των τελευταίων 3 μηνών, τα οποία δεν έχουν ακόμη υποβληθεί σε επεξεργασία.
«Ως η πιο ακριβής μέτρηση της ροής ποζιτρονίων κοσμικών ακτίνων μέχρι σήμερα, αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ξεκάθαρα τη δύναμη και τις δυνατότητες του ανιχνευτή AMS», δήλωσε ο Τινγκ.
Οι κοσμικές ακτίνες είναι φορτισμένα σωματίδια υψηλής ενέργειας που διαπερνούν το χώρο. Μια περίσσεια αντιύλης εντός της ροής κοσμικών ακτίνων παρατηρήθηκε για πρώτη φορά περίπου πριν από δύο δεκαετίες. Ωστόσο, η προέλευση της περίσσειας παραμένει ανεξήγητη. Μία πιθανότητα, που προβλέπεται από μια θεωρία γνωστή ως υπερσυμμετρία, είναι ότι τα ποζιτρόνια θα μπορούσαν να παραχθούν όταν δύο σωματίδια σκοτεινής ύλης συγκρούονται και εκμηδενίζονται. Ο Ting είπε ότι τα επόμενα χρόνια, η AMS θα βελτιώσει περαιτέρω την ακρίβεια της μέτρησης και θα αποσαφηνίσει τη συμπεριφορά του κλάσματος ποζιτρονίων σε ενέργειες άνω των 250 GeV.
Παρόλο που έχει το AMS στο διάστημα και μακριά από την ατμόσφαιρα της Γης - επιτρέποντας στα όργανα να λαμβάνουν ένα σταθερό φράγμα σωματιδίων υψηλής ενέργειας - κατά τη διάρκεια της ενημέρωσης του Τύπου, ο Ting εξήγησε τις δυσκολίες λειτουργίας του AMS στο διάστημα. «Δεν μπορείς να στείλεις έναν μαθητή να βγει έξω και να το διορθώσει», είπε, αλλά πρόσθεσε επίσης ότι οι ηλιακές συστοιχίες του ISS και η αναχώρηση και άφιξη των διαφόρων διαστημικών σκαφών μπορεί να επηρεάσουν τις θερμικές διακυμάνσεις που μπορεί να ανιχνεύσει ο ευαίσθητος εξοπλισμός. «Πρέπει να παρακολουθείτε και να διορθώνετε τα δεδομένα συνεχώς ή δεν λαμβάνετε ακριβή αποτελέσματα», είπε.
Παρά την καταγραφή περισσότερων από 30 δισεκατομμυρίων κοσμικών ακτίνων από την εγκατάσταση του AMS-2 στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το 2011, ο Ting είπε ότι τα ευρήματα που κυκλοφόρησαν σήμερα βασίζονται μόνο στο 10% των μετρήσεων που θα παράσχει το όργανο καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του.
Ερωτηθείς πόσος χρόνος χρειάζεται για να εξερευνήσει τις ανώμαλες αναγνώσεις, ο Τινγκ απλώς είπε, "Αργά." Ωστόσο, σύμφωνα με πληροφορίες, ο Ting θα παρέχει μια ενημέρωση τον Ιούλιο στο Διεθνές Συνέδριο Cosmic Ray.
Περισσότερες πληροφορίες: Δελτίο τύπου CERN, το έγγραφο της ομάδας: Πρώτο αποτέλεσμα από το Μαγνητικό Φασματόμετρο Άλφα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό: Μέτρηση ακριβείας του κλάσματος ποζιτρονίων σε πρωτογενείς κοσμικές ακτίνες 0,5-350 GeV
