国際宇宙ステーションに搭載された最大かつ最も複雑な科学機器からの最初の結果は、自然の最もよく保たれた粒子の秘密の食欲をそそるヒントを提供しましたが、暗黒物質の決定的なシグナルはとらえどころのないままです。 AMSは数百万の反物質の粒子を発見しましたが、陽電子に異常なスパイクが見られますが、研究者たちは近くのパルサーなどの他の説明を除外することはまだできません。
「これらの観察は新しい物理現象の存在を示しています」とAMSの主任研究者サミュエル・ティンは言いました、そして、素粒子物理学からか天体物理学の起源からかどうかはより多くのデータを必要とします。今後数ヶ月で、AMSはこれらの陽電子が暗黒物質の合図であるかどうか、または他の起源があるかどうかを最終的に私たちに伝えることができるようになります。」
AMSは、最後から2番目のスペースシャトルエンデバー号の最終飛行中に2011年にISSに運ばれました。 20億ドルの実験では、毎分1万個の宇宙線のヒットを調べ、物質の基本的な性質の手がかりを探します。
運用の最初の18か月の間に、AMSは250億のイベントを収集しました。それは宇宙線フラックスの異常に過剰な陽電子を発見しました— 680万は電子またはそれらの反物質の対応物、陽電子です。
AMSは、陽電子と電子の比率が10ギガエレクトロンボルトから350ギガエレクトロンボルトのエネルギーで上昇することを発見しましたが、Ting氏と彼のチームは、上昇は暗黒物質の衝突に起因すると結論づけるほど鋭くないと述べました。しかし、彼らはまた、信号がすべての空間で同じに見えることを発見しました。これは、信号が暗黒物質によるものである場合に予想されます-銀河をまとめて宇宙にその構造を与えると考えられている神秘的なもの。
さらに、これらの陽電子のエネルギーは、暗黒物質の粒子が互いに衝突して破壊されたときに生成された可能性があることを示唆しています。
AMSの結果は、同様の上昇が見られたFermiやPAMELAのガンマ線装置など、以前の望遠鏡の結果と一致していますが、AMSの結果はより正確であるとTingは述べています。
本日発表された結果には、まだ処理されていない過去3か月のデータは含まれていません。
「これまでの宇宙線陽電子フラックスの最も正確な測定として、これらの結果はAMS検出器の能力と能力を明確に示しています」とティン氏は述べています。
宇宙線は、空間を透過する高エネルギーの荷電粒子です。宇宙線フラックス内の過剰な反物質は、約20年前に最初に観測されました。しかし、過剰の原因は解明されていません。超対称性として知られている理論によって予測される1つの可能性は、暗黒物質の2つの粒子が衝突して消滅すると陽電子が生成される可能性があることです。ティン氏は、今後数年間で、AMSは測定の精度をさらに向上させ、250 GeVを超えるエネルギーでの陽電子部分の挙動を明らかにする予定であると語った。
AMSは宇宙にあり、地球の大気から離れていますが、プレスブリーフィング中に計器が高エネルギー粒子の弾幕を絶えず受けることができるようにしていますが、Tingは宇宙でのAMSの操作の難しさを説明しました。 「学生を外に出して修理することはできません」と彼は皮肉を言ったが、ISSの太陽電池アレイとさまざまな宇宙船の発着が、敏感な機器が検出する可能性のある熱変動に影響を与える可能性があるとも付け加えた。 「常にデータを監視して修正する必要があります。そうしないと正確な結果が得られません」と彼は言った。
AMS-2が2011年に国際宇宙ステーションに設置されて以来、300億を超える宇宙線を記録したにもかかわらず、Tingは、本日発表された調査結果は、機器がその寿命にわたって提供する測定値の10％のみに基づいていると述べました。
Tingが異常な読み取りを調査するのにどれだけの時間が必要か尋ねたところ、Tingは「ゆっくり」と言いました。しかし、ティンは、7月に国際宇宙線会議で最新情報を提供すると伝えられています。
詳細：CERNプレスリリース、チームの論文：国際宇宙ステーションのアルファ磁気分光計による最初の結果：0.5〜350 GeVの一次宇宙線における陽電子分率の精密測定
