Eksperyment kosmiczny AMS prezentuje swoje najnowsze wyniki

Data dodania: środa, 15 kwietnia 2015, autor: nuclear.pl

W dniach 15-17 kwietnia 2015 roku w CERN spotkają się wiodący teoretycy i fizycy eksperymentalni z całego świata zajmujący się badaniem promieniowania kosmicznego. Spotkanie organizowane jest przez prof. Samuela Tinga, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1976 roku i kierownika zespołu badawczego eksperymentu AMS znajdującego się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej na orbicie okołoziemskiej.

Spotkanie poświęcone badaniom przy pomocy detektora Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), który został wyniesiony na Międzynarodową Stację Kosmiczną przez wahadłowiec Endeavour w maju 2011 roku, posłuży wymianie najnowszych obserwacji i dyskusji implikacji teoretycznych opublikowanych niedawno oraz przygotowywanych do publikacji wyników, w szczególności dotyczących poszukiwania tzw. ciemnej materii kosmicznej.

Najnowsze wyniki dotyczą zmierzonych przez AMS strumieni protonów i helu oraz stosunku występowania protonów i antyprotonów w wysokoenergetycznym promieniowaniu kosmicznym. Uzyskane wyniki nie mogą być wytłumaczone poprzez istniejące modele teoretyczne i wskazują na nieznane dotąd źródła oraz mechanizmy przenoszenia wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Najnowsze wyniki AMS stoją w zgodzie z hipotezą zderzeń ciemnej materii kosmicznej.

- Te, na razie niewyjaśnione, wyniki są niezwykle stymulujące dla społeczności fizyków, czy to teoretyków czy eksperymentatorów. Oznaczają, że możemy być o krok od nowego odkrycia nowej tajemnicy - powiedział Dyrektor Generalny CERN, Rolf Heuer.

Promieniowanie kosmiczne to naładowane, wysokoenergetyczne cząstki przemierzające przestrzeń kosmiczną. Eksperyment AMS, umieszczony na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, został zaprojektowany aby badać promieniowanie kosmiczne zanim przejdzie ono przez atmosferę ziemską. Nadwyżka pozytonów w promieniowaniu kosmicznym została po raz pierwszy zaobserwowana około 20 lat temu. Jednak ich pochodzenie nadal pozostaje niewyjaśnione. Możliwe wytłumaczenie daje nam tzw. teoria supersymetryczna, przewidując, że pozytrony powstają podczas zderzenia i anihilacji dwóch cząstek ciemnej materii. Zakładając izotropowy rozkład ciemnej materii w kosmosie, teoria ta tłumaczyłaby obserwację dokonaną przez AMS. Niemniej, dotychczasowa obserwacja nie może wykluczyć innego wytłumaczenia, że pozytony pochodzą z pulsarów rozrzuconych wokół płaszczyzny galaktyki. Teorie supersymetryczne dodatkowo przewidują istnienie górnego obcięcia widma pozytonów związanego z zakresem masy cząstek ciemnej materii. Takie obcięcie nie zostało jak dotąd zaobserwowane. W ciągu nadchodzących lat eksperyment AMS planuje poprawić dokładność swoich pomiarów i wyjaśnić zachowanie się udziału pozytonów w zakresie energii powyżej 250 GeV.

Ciemna materia stanowi jedną z najważniejszych zagadek współczesnej fizyki. Odpowiadająca za ponad czwartą część masy wszechświata, może być obserwowana pośrednio dzięki oddziaływaniu z widzialną materią, ale jak dotąd nie została bezpośrednio wykryta. Poszukiwania ciemnej materii są prowadzone zarówno w kosmosie, jak w przypadku eksperymentu AMS, jak i na Ziemi na Wielkim Zderzaczu Hadronów oraz innych eksperymentach mieszczących się głęboko w podziemnych laboratoriach.