Установленный на Международной космической станции позитронный детектор AMS-2 (Alpha magnetic spectrometer, Альфа-магнитный спектрометр) предназначен для поиска вимпов – гипотетических частиц темной материи. Считается, что позитроны с высокой энергией могут появляться в двух случаях: в пульсарах и при распаде частиц темной материи. Информацию об этих частицах и собирает прибор.

18 сентября в новой статье исследователи из Лаборатории ядерных исследований американского университета MIT заявили, что им при помощи AMS-2 удалось приблизиться к обнаружению границ диапазона энергии вимпов.

Впервые об обнаружении высокоэнергетичных позитронов при помощи AMS-2 было объявлено в апреле 2013 года. Выделить частицы по происхождению теоретически можно благодаря тому, что «вимповые» позитроны должны существовать в достаточно узком диапазоне энергий. Другими словами, внутри пика высокоэнергетических позитронов должен быть еще один резкий подъем и быстрый спад. К сожалению, собранных данных было не достаточно для того, чтобы выделить в набранной статистике «вимповые» позитроны и определить их граничную энергию. Более того, в апреле нынешнего года в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics была опубликована критическая статья о результатах поиска темной материи при помощи AMS-2. В ней итальянские ученые, добавившие в анализ новые данные, утверждали, что объяснить наблюдаемую картину распределения позитронов (см. рис.) можно без учета вимпов, и наблюдаемый на графиках пик полностью укладывается в гипотезу, которая предполагает происхождение всех высокоэнергетичных позитронов в пульсарах. Отмечалось, впрочем, что наблюдаемая картина могла быть «смазана» выбросом частиц от вспышки сверхновой.

В новом исследовании американские ученые наблюдали за динамикой отношения позитронной фракции к общему числу позитронов и электронов. Выяснилось, что роль позитронов быстро возрастает на малых энергиях и уменьшается вплоть до незначительных значений при больших энергиях. Максимум фракции наблюдается при энергиях от 243 до 307 гигаэлектронвольт.

Разделить позитроны пульсарного и вимпового происхождения ученые не смогли, однако они утверждают, что полученный позитронный максимум сочетается с частицами темной материи, масса которых должна составлять около одного тераэлектронвольта. Дальнейшая работа продолжается, и новые результаты ждут нас по мере набора статистики работы AMS-2.

• < Назад
• Вперёд >