AMS eksperiment zabeležio povećanje udela antimaterije u svemiru

Međunarodni tim koji vodi Alfa Magnetni Spektrometar (AMS) danas je objavio prve rezultate potrage za tamnom materijom. Profesor Semjuel Ting, portparol AMS-a, prezentovao je ove rezultate na seminaru u CERN-u, a oni će biti objavljeni u jednom od vodećih časopisa iz oblasti fizike (Physics Review Letters). Objavljena je detekcija povećanje udela pozitrona u fluksu kosmičkog zračenja.

Rezultati AMS-a su zasnovani na oko 25 milijardi snimljenih događaja, a koji uključuju i 400 hiljada pozitrona čije su energije između 0.5GeV i 350GeV. Ovi podaci prikupljani su više od godinu i po dana i predstavljaju najveću kolekciju čestica antimaterije registrovanih u svemiru. Udeo pozitrona raste u opsegu od 10GeV do 250GeV, a nagib krive rasta se u opsegu od 20-250GeV smanjuje za jedan red veličine. Nema značajnih varijacija u podacima u zavisnosti od vremena i ne postoje preferabilni pravci iz kojih čestice dolaze. Ovi rezultati konzistentni su sa pretpostavkom da detektovani pozitroni potiču iz anihilacije čestica tamne materije u svemiru, ali još uvek nisu dovoljno ubedljivi da bi se odbacila druga objašnjenja.

“Kao dosad najpreciznija merenja fluksa pozitrona iz kosmičkog zračenja, ovi rezultati jasno pokazuju snagu i mogućnosti AMS detektora”, rekao je Semjuel Ting, portparol AMS-a. “Za nekoliko meseci, AMS će moći sa sigurnošću da kaže da li su ovi pozitroni znaci tamne materije ili imaju drugo poreklo.”

Kosmički zraci su naelektrisane čestice visoke energije koje prožimaju čitav svemir. AMS eksperiment je postavljen na Međunarodnoj svemirskoj stanici i dizajniran je za analizu kosmičkih zraka pre njihove interakcije sa Zemljinom atmosferom. Povećanje udela antimaterije u fluksu kosmičkog zračenja je prvi put uočeno pre oko dve decenije. Poreklo ovog viška je još uvek neobjašnjeno. Jedna mogućnost, koju predviđa teorija poznata kao supersimetrija, je da pozitroni verovatno nastaju kada se dve čestica tamne materije sudare i anihiliraju. Pod pretpostavkom da je tamna materija ravnomerno rasporedjena u svemiru, ova teorija upravo predviđa rezultate kakve je AMS zabeležio. Međutim, merenja AMS-a još uvek ne mogu da odbace alternativne teorije o poreklu pozitrona sa pulsara iz galaktičke ravni. Teorija supersimetrije takođe predviđa da u ovom spektru nema čestica sa energijama koje prevazilaze opseg mase čestica tamne materije, ali ovakvo ponašanje još nije zabeleženo. U narednim godinama, AMS će profiniti preciznost merenja i razjasniti ponašanje udala pozitrona na energijama iznad 250GeV.

“Kada novi precizni instrument stavite u novi režim rada, u mogućnosti ste da vidite mnogo novih rezultata. Nadamo se da je ovo samo prvi od brojnih”, rekao je Ting. “AMS je prvi eksperiment koji u svemiru obavlja merenja sa tačnošću od jednog procenta. Ovaj stepen preciznosti će nam omogućiti da odredimo da li pozitroni koje sada vidimo vode poreklo od tamne materije ili od pulsara.”

Tamna materija predstavlja jednu od najvažnijih misterija današnje fizike. Pretpostavlja se da ona čini više od četvrtine mase svemira i može se videti indirektno, kroz interakciju sa vidljivom materijom, ali treba je detektovati i direktnim merenjima. Potraga za tamnom materijom obavlja se na eksperimentima u svemiru, poput AMS-a, ali i na Zemlji u Velikom hadronskom kolajderu u CERN-u i brojnim eksperimentima postavljenim u laboratorijama duboko pod zemljom.

“Rezultat AMS-a je odličan primer komplementarnosti eksperimenata na Zemlji i u svemiru”, navodi Rolf Hojer, generalni direktor CERN-a. “Radeći u tandemu, mislim da možemo biti igurni da će u narednih nekoliko godina enigma tamne materije biti razrešena.”

(Izvor: IPB / CERN)