Магнитный альфа спектрометр AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), доставленный на Международную космическую станцию 19 мая 2011 г. в ходе миссии шаттла Endeavour STS-134,1 вслед за российско-итальянским проектом PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) обнаружил аномальный избыток позитронов в космических лучах, что может быть проявлением присутствия темной материи — загадочной субстанции, на долю которой приходится более четверти массы Вселенной.
3 апреля руководитель эксперимента, Нобелевский лауреат по физике 1976 г. Сэмюэл Тин (Samuel Ting) представил на семинаре в Европейском центре ядерных исследований первые результаты работы детектора AMS-02. С мая 2011 г. прибор зарегистрировал около 25 млрд. частиц, в том числе 400 тыс. позитронов в диапазоне энергий от 0,5 до 350 гигаэлектронвольт.
Существует несколько гипотез о возможной природе темной материи. Согласно одной из наиболее популярных, она может состоять из тяжелых частиц, почти не взаимодействующих с обычной материей — «вимпов» (WIMP — Weakly Interacting Massive Particles).
Данные AMS свидетельствуют, что в диапазоне от 10 до 250 ГэВ доля позитронов относительно суммарного количества позитронов и электронов демонстрирует аномальный рост, не предсказанный теорией. Такой же рост в 2008 г. зарегистрировал российско-итальянский детектор PAMELA, установленный на борту спутника «Ресурс-ДК1». Ученые заявили, что одним из вероятных объяснений этого избытка может служить аннигиляция частиц темной материи, в результате чего рождаются «дополнительные» позитроны.
С другой стороны, полученные данные не показали какой-либо зависимости спектра частиц от направления. Это может рассматриваться как подтверждение того, что источником избыточных позитронов является темная материя, а не компактные астрофизические объекты. Однако данные детектора пока не позволяют исключить альтернативные объяснения (в качестве по-зитронных источников, в частности, рассматриваются пульсары в главной плоскости Галактики).
Кроме того, теория предсказывает, что если «виновником» наблюдаемого избытка все же является темная материя, то доля позитронов должна перестать расти при энергиях выше 250 ГэВ. Информации об этой области пока недостаточно, но ожидается, что AMS в течение следующих нескольких лет сможет прояснить, как ведут себя позитроны в этом диапазоне энергий.
Данные нового прибора практически повторяют результаты работы детектора PAMELA с более высоким уровнем точности. Главное отличие AMS заключается в том, что он зарегистрировал большее число событий и соответственно собрал гораздо больше материала для статистического анализа.
Читайте также: Новости России и мира.