კოსმოსური სადგურის დეტექტორი აღმოაჩენს დამატებით ანტიმატერიას სივრცეში, შესაძლოა ბნელ მატერიას
საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ბორტზე არსებული უდიდესი და ყველაზე რთული სამეცნიერო ინსტრუმენტის პირველმა შედეგებმა წარმოადგინა ბუნების ყველაზე კარგად დაცული ნაწილაკების საიდუმლოებები, მაგრამ ბნელი მატერიის საბოლოო სიგნალი ჯერ კიდევ გაუგებარია. მიუხედავად იმისა, რომ AMS-მა დააფიქსირა ანტიმატერიის მილიონობით ნაწილაკი - პოზიტრონების ანომალიური მწვერვალებით - მკვლევარები ჯერ ვერ გამორიცხავენ სხვა ახსნას, როგორიცაა ახლომდებარე პულსარები.
”ეს დაკვირვებები აჩვენებს ახალი ფიზიკური ფენომენების არსებობას,” - თქვა AMS-ის მთავარმა მკვლევარმა სამუელ ტინგმა, და ეს ნაწილაკების ფიზიკისა თუ ასტროფიზიკური წარმოშობის შესახებ მეტ მონაცემებს მოითხოვს. უახლოესი თვეების განმავლობაში, AMS შეძლებს გვითხრას საბოლოოდ, არის თუ არა ეს პოზიტრონები ბნელი მატერიის სიგნალი, ან აქვთ თუ არა მათ სხვა წარმოშობა.
AMS-ით გაზომილი პოზიტრონის ფრაქცია. კრედიტი: CERN.
AMS მიიტანეს ISS-ში 2011 წელს კოსმოსური შატლი Endeavour-ის ბოლო ფრენის დროს, შატლის ბოლო ფრენა. 2 მილიარდი დოლარის ღირებულების ექსპერიმენტი ყოველ წუთში იკვლევს ათი ათასი კოსმოსური გამოსხივების დარტყმას, ეძებს მინიშნებებს მატერიის ფუნდამენტური ბუნების შესახებ.
მუშაობის პირველი 18 თვის განმავლობაში, AMS-მა შეაგროვა 25 მილიარდი მოვლენა. მან აღმოაჩინა პოზიტრონების ანომალიური ჭარბი რაოდენობა კოსმოსური სხივების ნაკადში - 6,8 მილიონი არის ელექტრონი ან მათი ანტიმატერიის ანალოგი, პოზიტრონი.
AMS-მა აღმოაჩინა, რომ პოზიტრონების და ელექტრონების თანაფარდობა იზრდება 10-დან 350 გიგაელექტრონვოლტამდე ენერგიით, მაგრამ ტინგმა და მისმა გუნდმა განაცხადეს, რომ ეს ზრდა არ არის საკმარისად მკვეთრი, რომ საბოლოოდ მივაწეროთ ის ბნელი მატერიის შეჯახებას. მაგრამ მათ ასევე დაადგინეს, რომ სიგნალი ერთნაირად გამოიყურება მთელ სივრცეში, რაც მოსალოდნელია, თუ სიგნალი ბნელი მატერიის გამო იქნება - იდუმალი ნივთიერება, რომელიც ფიქრობენ, რომ გალაქტიკებს ერთმანეთთან აკავშირებს და სამყაროს მის სტრუქტურას აძლევს.
გარდა ამისა, ამ პოზიტრონების ენერგიები ვარაუდობენ, რომ ისინი შეიძლება შეიქმნას, როდესაც ბნელი მატერიის ნაწილაკები შეჯახდნენ და გაანადგურეს ერთმანეთი.
სკრინშოტი 2013 წლის 3 აპრილს CERN-ში ტინგის პრეზენტაციიდან. ”ამ შედეგის დასრულებას 18 წელი დაგვჭირდა”, - თქვა ტინგმა.
AMS-ის შედეგები შეესაბამება წინა ტელესკოპების დასკვნებს, როგორიცაა Fermi და PAMELA გამა-სხივების ინსტრუმენტები, რომლებმაც ასევე დაინახეს მსგავსი ზრდა, მაგრამ ტინგის თქმით, AMS-ის შედეგები უფრო ზუსტია.
დღეს გამოქვეყნებულ შედეგებში არ შედის ბოლო 3 თვის მონაცემები, რომლებიც ჯერ არ არის დამუშავებული.
”როგორც დღემდე კოსმოსური სხივების პოზიტრონის ნაკადის ყველაზე ზუსტი გაზომვა, ეს შედეგები ნათლად აჩვენებს AMS დეტექტორის ძალასა და შესაძლებლობებს”, - თქვა ტინგმა.
კოსმოსური სხივები არის დამუხტული მაღალი ენერგიის ნაწილაკები, რომლებიც გასდევს სივრცეს. ანტიმატერიის სიჭარბე კოსმოსური სხივების ნაკადში პირველად დაახლოებით ორი ათეული წლის წინ დაფიქსირდა. თუმცა, სიჭარბის წარმოშობა აუხსნელი რჩება. სუპერსიმეტრიის სახელით ცნობილი თეორიის მიერ პროგნოზირებული ერთი შესაძლებლობა არის ის, რომ პოზიტრონები შეიძლება წარმოიქმნას, როდესაც ბნელი მატერიის ორი ნაწილაკი შეჯახება და განადგურება ხდება. ტინგმა თქვა, რომ მომავალი წლების განმავლობაში, AMS კიდევ უფრო დახვეწავს გაზომვის სიზუსტეს და აზუსტებს პოზიტრონის ფრაქციის ქცევას 250 გევ-ზე მეტ ენერგიაზე.
მიუხედავად იმისა, რომ AMS კოსმოსში და დედამიწის ატმოსფეროსგან შორს არის - ინსტრუმენტებს საშუალებას აძლევს მიიღონ მაღალი ენერგიის ნაწილაკების მუდმივი ნაკადი - პრესის ბრიფინგზე, ტინგმა განმარტა AMS-ის კოსმოსში მუშაობის სირთულეები. ”თქვენ არ შეგიძლიათ სტუდენტის გაგზავნა, რომ გამოვიდეს და გაასწოროს იგი”, - თქვა მან, მაგრამ ასევე დასძინა, რომ ISS-ის მზის მასივები და სხვადასხვა კოსმოსური ხომალდის გამგზავრება და ჩამოსვლა შეიძლება გავლენა იქონიოს თერმულ რყევებზე, რომლებსაც მგრძნობიარე აღჭურვილობამ შეიძლება აღმოაჩინოს. ”თქვენ უნდა აკონტროლოთ და შეასწოროთ მონაცემები მუდმივად, წინააღმდეგ შემთხვევაში არ მიიღებთ ზუსტ შედეგებს,” - თქვა მან.
მიუხედავად იმისა, რომ 2011 წელს AMS-2 საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე დამონტაჟდა, 30 მილიარდზე მეტი კოსმოსური სხივის ჩაწერის მიუხედავად, ტინგმა თქვა, რომ დღეს გამოქვეყნებული დასკვნები ეფუძნება მხოლოდ 10% წაკითხვას, რომელსაც ინსტრუმენტი გამოიტანს მისი სიცოცხლის განმავლობაში.
კითხვაზე, თუ რამდენი დრო სჭირდება მას ანომალიური კითხვის შესასწავლად, ტინგმა უბრალოდ თქვა: „ნელა“. თუმცა, გავრცელებული ინფორმაციით, ტინგი განაახლებს ივლისში კოსმოსური სხივების საერთაშორისო კონფერენციაზე.
Მეტი ინფორმაცია: CERN-ის პრესრელიზი , გუნდის ნაშრომი: პირველი შედეგი ალფა მაგნიტური სპექტრომეტრიდან საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე: პოზიტრონის ფრაქციის ზუსტი გაზომვა პირველად კოსმოსურ სხივებში 0,5–350 გევ.
