Eксперимент задълбочил загадката на тъмната материя

Новите научни данни, събрани с помощта на датчика на частици AMS, монтиран на Международната космическа станция, демонстрирали, че източник на космическите лъчи може да е нещо съвсем различно от всичко известно на учените.

Но преди изследователите да се уверят в своето предположение, се изисква провеждането на допълнителни наблюдения за интензивността и посоката на разпространение на космическите лъчи.

Едва след това ще стане ясно какъв е източникът на необичайния поток частици, регистрирани от датчика – сблъсъци на частици невидима материя или въртящи се неутронни звезди с мощно магнитно поле, известни като пулсари.

„Сигурни сме, че сме открили нещо ново и все още са ни абсолютно неизвестни нито произходът му, нито самата природа на това явление – разказва Сам Тинг, физик от Масачузетския технологичен институт и участник в научния екип на експеримента Alpha Magnetic Spectrometer – Но скоро се надявам да повдигнем завесата на тази тайна.“

За разлика от обикновената видима барионна материя, тъмната материя не може да бъде открита непосредствено с електромагнитно лъчение. И все пак масата на тъмната материя, както и обичайната материя, предизвиква гравитационни сили и именно с тази „тъмна“ гравитация учените обясняват процесите на формиране и задържане на галактиките, звездните купове и други големи космически обекти.

Като се започне от май 2011 г., когато датчикът AMS е монтиран на космическата станция, той е регистрирал около 50 млрд. случая на преминаване на космически лъчи, измервайки тяхната енергия, плътност, посока на разпространение и ориентировъчен състав. Най-интересни за учените станали данните за количеството позитрони, антиподи на електроните, спрямо количеството на електроните, съдържащи се в космическите лъчи.

Миналата година учените от експеримента AMS открили увеличение на броя на позитроните с доста висока енергия. И едно от обясненията на регистрирания факт е излъчването на позитрони в резултат на сблъсъци на маси тъмна енергия. „Темповете на излъчване на позитроните и тяхната енергия пряко зависят от масата на куповете тъмна материя, задействани в сблъсъците“, разказва Сам Тинг.

„Новите данни, демонстриращи увеличение на броя високоенергийни позитрони спрямо броя на обикновените електрони и позитрони, показва, че в процеса на тяхното формиране са били въвлечени огромни количества енергия – продължава Тинг. – И причината за възникването на високоенергийни позитрони по никакъв начин не може да са сблъсъците на високоинтензивните космически лъчи, явяващи се източник на обичайни частици.“

„Доста точно измерихме характеристиките на потока позитрони. Неговата енергия отначало се увеличава на 10 млрд. електронволта, достигайки нива 35 млрд. електронволта. Задържайки се известно време на това ниво, енергията на позитроните спада и отново започва да се покачва, повтаряйки с точност предишния цикъл.

Такова необичайно поведение показва, че произходът на тези позитрони е свързан с някакви тайнствени космически процеси. Още е прекалено рано да твърдим, че всичко това е „работа“ на тъмната материя, но имаме някои предпоставки за това“, допълва Сам Тинг.