Призначений для пошуку слідів темної матерії і антиматерії в космічних променях магнітний альфа-спектрометр (Alpha Magnetic Spectrometer, AMS-02), який був встановлений в минулий четвер на борту МКС, передав на Землю перші дані, повідомляє блог Resonaances, присвячений новинам фізики частинок.

В офіційному твіттері AMS тому з'явилося повідомлення, що апарат зафіксував перший проліт частки – це виявився атом вуглецю.

Планується, що первинні дані зі спектрометра будуть надходити в космічний центр НАСА імені Маршалла, а потім будуть передаватися в Європейську організацію ядерних досліджень (ЦЕРН), де їх обробкою займуться фахівці у сфері фізики високих енергій та фізики частинок.

В даний час надходження даних з детектора в центр Маршалла тимчасово перервано через попередження про торнадо.

Детектор AMS-02 являє собою так званий магнітний спектрометр, до складу якого входить потужний постійний магніт, котрий відхиляє летять в нього заряджені частки (це дозволяє визначити їх заряд, швидкість і масу), а також ряд інших детекторів, що фіксують іони, нейтральні частинки, гамма-промені і інші параметри.

Прилад був створений вченими з 16 країн під керівництвом Семюела Тіна (Samuel Ting), лауреата Нобелівської премії з фізики 1976 року. Розробка почалася ще в 1994 році, а влітку 1998 року на шатлі "Діскавері" здійснив десятиденний політ прототип – прилад AMS-01. Це був перший великий магнітний спектрометр, який побував у космосі.

Спостереження за допомогою AMS допоможуть фізикам відповісти на два фундаментальних питання: з чого складається невидима маса у Всесвіті і що сталося з спочатку існувала антиматерією.

Згідно сучасним уявленням, Всесвіт лише на 5% складається з звичайної речовини. Ще близько 72% припадає на темну енергію, а 23% – на темну матерію. Темна матерія практично не взаємодіють із звичайною матерією і проявляють себе тільки через гравітацію. Тільки допустивши існування невидимої тяжіє маси, вчені змогли пояснити дивні відхилення у швидкості обертання галактик і ряд інших ефектів.

До цих пір виявити явні та незаперечні сліди існування темної матерії не вдалося, хоча є деякі вказівки, які можуть стати дороговказом для AMS. Російсько-італійський детектор PAMELA, встановлений на супутнику "Ресурс-ДК1", в 2008 році знайшов несподіваний надлишок позитронів в космічних променях, одним з можливих пояснень якого є анігіляція частинок темної матерії.

Одна з гіпотез свідчить, що темна матерія може складатися з нейтраліно – масивних нейтральних частинок. Стикаючись між собї, вони можуть породжувати інші частинки, надлишок яких може зафіксувати AMS, виявивши таким чином темну матерію.

Інше завдання телескопа – пошук антиматерії, дзеркальної по відношенню до матерії субстанції, яка складається з античастинок. Роль електронів в її атомах грають позитивно заряджені позитрони, роль протонів – негативні антипротони, а нейтронів – Антинейтрон (що не мають заряду, як і нейтрон, але зі зворотним магнітним моментом).

Після Великого вибуху у Всесвіті повинно було виникнути рівну кількість матерії й антиматерії, але остання з невідомих причин зникла, і в природі спостерігаються лише окремі античастинки, в основному позитрони. Вчені в лабораторних умовах отримують атоми антиматерії – антиводню і антигелі, проте не виключено, що десь у Всесвіті все-таки є значуща кількість антиречовини. "Затримання" навіть одного атома антигелі може навести на його слід.

Результати, отримані на AMS-01, показали, що співвідношення антигелі до гелію у Всесвіті складає приблизно одну мільйонну. AMS-02 чутливіші приблизно в тисячу разів, що допоможе встановити, чи існує в природі антиматерія.

Інша екзотика, пошуками якої займеться телескоп – "дивна" матерія, до складу частинок якої входять "дивні" кварки. Усього відомо шість типів кварків, проте вся матерія на Землі (що складається з протонів, нейтронів і електронів) включає в себе лише два – "верхні" і "нижні" кварки. Теорія передбачає, що може існувати матерія, що включає "дивні" кварки – і її може засікти AMS.

Кварк – фундаментальна частинка в Стандартної моделі (сучасної теорії елементарних частинок), не спостерігається у вільному стані.

За матеріалами: РІА Новини

Tweet