Σκοτεινή ύλη: νέα αποτελέσματα από το πείραμα AMS στο διάστημα

Posted on 18/09/2014

0


Τα νέα αποτελέσματα από το πείραμα του Άλφα Μαγνητικού Φασματομέτρου (AMS) δείχνουν πιθανή ένδειξη «ανίχνευσης» σκοτεινής ύλης.

Ο βραβευμένος με νόμπελ φυσική Sam Ting, ο οποίος ηγείται του πειράματος AMS, παρουσίασε σήμερα το απόγευμα στο CERN τα αποτελέσματα της ανάλυσης των 41 δισεκατομμυρίων σωματιδίων που ανιχνεύθηκαν από τον ανιχνευτή AMS που είναι τοποθετημένος στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

ams8Από τα 41 δισεκατομμύρια σωματιδίων που ανίχνευσε το AMS τα 10 εκατομμύρια ταυτοποιήθηκαν ως ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Η κατανομή αυτών των γεγονότων στο ενεργειακό διάστημα 0,5 έως 500 GeV δείχνει ξεκάθαρα αύξηση των παρατηρούμενων ποζιτρονίων από τα 8 GeV και μετά. Η αύξηση αυτή είναι ανεξάρτητη της κατεύθυνσης, γεγονός που δείχνει ότι δεν οφείλεται σε κάποιο συγκεκριμένο αστρικό αντικείμενο. Η ενέργεια όπου το κλάσμα ποζιτρονίων παύει να αυξάνεται έχει πλέον μετρηθεί και είναι τα 275±32 GeV.

ams6

Είναι η πρώτη φορά από το 1964 – τότε άρχισαν τέτοιου είδους μετρήσεις – που παρατηρείται ένα τέτοιο σημείο καμπής

Ο ρυθμός μείωσης του κλάσματος των ποζιτρονίων μετά από αυτό το όριο είναι πολύ σημαντικός για τους φυσικούς, γιατί θα μπορούσε να αποτελέσει μια ένδειξη εξαΰλωσης σωματιδίων σκοτεινής ύλης σε ζεύγη ηλεκτρονίων – ποζιτρονίων. Παρά το γεγονός ότι οι μέχρι τώρα μετρήσεις θα μπορούσαν να εξηγηθούν θεωρώντας την ακτινοβολία αστρικών αντικειμένων όπως τα πάλσαρ, είναι επίσης προκλητικά συνεπείς με μοντέλα που θεωρούν σωματίδια σκοτεινής ύλης με μάζες γύρω στo 1 ΤeV.

Διαφορετικές θεωρίες σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης προβλέπουν διαφορετική συμπεριφορά του πλεονάσματος ποζιτρονίων, πέρα από το αναμενόμενο κλάσμα ποζιτρονίων εξαιτίας των συνηθισμένων συγκρούσεων κοσμικών ακτίνων. Συνεπώς, οι επιπλέον μετρήσεις στις υψηλότερες ενέργειες θα κρίνουν στο άμεσο μέλλον αν πίσω από τα δεδομένα του AMS βρίσκεται η σκοτεινή ύλη ή οφείλονται σε άλλου είδους κοσμική πηγή.

Τα χαρακτηριστικά της καμπύλης του κλάσματος ποζιτρονίων στις κοσμικές ακτίνες

Τα χαρακτηριστικά της καμπύλης του κλάσματος ποζιτρονίων στις κοσμικές ακτίνες

Τα αποτελέσματα της ομάδας AMS δημοσιεύονται στο περιοδικό PHYSICAL REVIEW LETTERS με τον τίτλο: High Statistics Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–500 GeV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station

ΠΗΓΗ: home.web.cern.ch

Διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ: press.web.cern.ch

Ετικέτα: