На МКС нашли следы темной материи

Магнитный спектрометр AMS, установленный на МКС, обнаружил в космическом излучении "лишние" позитроны. Ученые полагают, что это следы частиц темной материи.

Группа исследователей под руководством ученых из Массачусетского технологического института подвела итоги очередного этапа работы магнитного альфа-спектрометра AMS, установленного на борту МКС в мае 2011 года.  Новые результаты работы AMS помогут ученым сузить зону поиска частиц загадочной темной материи, которая составляет 85% Вселенной, но до сих пор не обнаружена.

Факт существования темной материи для ученых очевиден, но частицы этого не светящегося и не отражающего излучения (то есть невидимого) вещества обнаружить пока не удается.  Детектор AMS  улавливает космическое излучение Вселенной, которое, теоретически, должно приносить к Земле и темную материю.

Среди 41 млрд событий AMS (столкновений частиц с детектором AMS) ученые обнаружили  10 млн электронов и позитронов – стабильных античастиц электронов. При этом позитронов наблюдается больше, чем предсказывают модели.
 
Подобное избыточное количество позитронов наблюдалось и в предыдущих аналогичных экспериментах, но теперь ученым впервые удалось  изучить особенности этого явления.

Команда ученых AMS сообщает, что доля позитронов в паре позитроны-электроны быстро возрастает при низких энергиях. По мере роста энергии количество позитронов по отношению к электронам снижается и в итоге выравнивается. По словам ученых,  за полвека исследования космического излучения - это первое экспериментальное наблюдение позитронов в диапазоне энергий 243-307 гигаэлектронвольт.

Предположительно космическое излучение несет остатки столкновений частиц темной материи. При столкновении  они  аннигилируют и высвобождают  определенное количество энергии и обычных частиц, в том числе электронов, протонов, антипротонов и позитронов.


"Последние результаты наблюдений AMS однозначно показывают, что в Галактике активен некий новый источник позитронов, - говорит  доцент кафедры физики MIT Паоло Зукон (Paolo Zuccon). - Мы пока не знаем, откуда взялись эти позитроны: от  столкновений частиц темной материи или от астрофизических источников, таких как пульсары. Но детектор AMS может в конечном итоге определить их происхождение".

Избыток позитронов начинается с низких уровней энергии  (8 ГэВ) и достигает максимума на 275 ГэВ. Это указывает на то, что избыток связан с  темной материей.

"Новое явление может быть доказательством существования темной материи, либо оно связано с другой, еще более захватывающей научной загадкой, - отметил почетный профессор физики высоких энергий Калифорнийского технологического института Барри Бариш (Barry Barish). -  Думаю, научное объяснение явления будет получено в результате дальнейших экспериментов".