Międzynarodowa współpraca astronomów donosi o niezwykłym skoku cząstek atmosferycznych, który może być od dawna poszukiwanym znakiem ciemnej materii.
Orbitujący satelita PAMELA, misja astronomiczna prowadzona przez Włochy, Rosję, Niemcy i Szwecję, wykrył nadmiar pozytonów - odpowiedników antymaterii w stosunku do elektronów - w zakresie energii teoretycznie związanym z rozpadem ciemnej materii. Wyniki pojawiają się w wydaniu czasopisma z tego tygodnia Natura.
Ciemna materia jest niewidzialną substancją, która stanowi większość masy naszego wszechświata, a jej obecność można wywnioskować z efektów grawitacyjnych na widzialną materię. Kiedy cząstki ciemnej materii ulegają anihilacji po kontakcie z antymaterią, powinny wytworzyć różnorodne cząstki subatomowe, w tym elektrony i pozytony.
Antycząstki stanowią niewielką część promieni kosmicznych i wiadomo również, że wytwarzane są w interakcjach między jądrami promieni kosmicznych a atomami w ośrodku międzygwiezdnym, które określa się mianem „źródła wtórnego”.
Poprzednie statystycznie ograniczone pomiary stosunku strumieni pozytonów i elektronów interpretowano jako dowody na istnienie pierwotnego źródła pozytonów, podobnie jak wzrost całkowitego strumienia elektron-pozytron przy energiach od 300 do 600 GeV. Podstawowe źródła mogą obejmować pulsary, mikrokwazary lub anihilację ciemnej materii.
Główny autor badania Oscar Adriani, badacz astrofizyki na Uniwersytecie we Florencji we Włoszech, i jego koledzy zgłaszają stosunek pozytonów do elektronów, który systematycznie wzrasta w sposób, który może wskazywać na anihilację ciemnej materii.
Nowy artykuł podaje pomiar frakcji pozytronowej w zakresie energii 1,5–100GeV.
„Stwierdzamy, że frakcja pozytronowa gwałtownie wzrasta w znacznej części tego zakresu, w sposób, który wydaje się całkowicie niezgodny ze źródłami wtórnymi” - napisali autorzy Natura papier. „W związku z tym dochodzimy do wniosku, że niezbędne jest pierwotne źródło, czy to obiekt astrofizyczny, czy zagłada ciemnej materii.” Zauważają, że innym możliwym źródłem cząstek antymaterii, oprócz anihilacji ciemnej materii, może być pulsar.
PAMELA, która oznacza ładunek do badania materii antymaterii i astrofizyki lekkich jąder, została wydana w czerwcu 2006 roku i początkowo miała trwać trzy lata. Naukowcy zajmujący się misjami twierdzą teraz, że będzie gromadzić dane do co najmniej grudnia 2009 r., Co pomoże ustalić, czy pozytony pochodzą z anihilacji ciemnej materii, czy z jednego, pobliskiego źródła.
Źródło: Nature (dostępna jest również wersja arXiv / astro-ph)
