Πιθανό ίχνος σκοτεινής ύλης στην κοσμική ακτινοβολία
Η ερευνητική ομάδα του ΜΙΤ ηγείται μίας διεθνούς συνεργασίας επιστημόνων οι οποίοι αναλύουν τα δεδομένα που συγκεντρώνει το φασματόμετρο AMS (Alpha Magnetic Spectrometer), ένας ειδικός ανιχνευτής σωματιδίων που έχει τοποθετηθεί στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό από το 2011 με σκοπό τη μελέτη της σκοτεινής ύλης.
H σκοτεινή ύλη είναι μία άγνωστη μέχρι στιγμής μορφή ύλης που αποτελεί το 85% της συνολικής ύλης του Σύμπαντος. Η ύπαρξη της εξάγεται από μία σειρά από αστρονομικές παρατηρήσεις, μέσω της βαρυτικής αλληλεπίδρασής της με τη συνήθη ύλη.
Η κύρια αποστολή του AMS είναι να ανιχνεύει κοσμικές ακτίνες, σωματίδια υψηλής ενέργειας δηλαδή που διασχίζουν το Γαλαξία. Στα 41 δισεκατομμύρια συμβάντα που έχει καταγράψει ο ανιχνευτής, οι ερευνητές εντόπισαν μία απροσδόκητα αυξημένη ποσότητα ποζιτρονίων (τα αντισωματίδια των ηλεκτρονίων) σε σύγκριση με προηγούμενα πειράματα που μελετούσαν τις κοσμικές ακτίνες, κάτι που σημαίνει πως πιθανότατα η προέλευση των σωματιδίων αυτών είναι μία άγνωστη προς το παρόν πηγή.
Οι ερευνητές μελετούν το ενδεχόμενο η πηγή αυτή να είναι τα σωματίδια σκοτεινής ύλης, των οποίων οι συγκρούσεις θα μπορούσαν να παράξουν ποζιτρόνια αφού σύμφωνα με τις θεωρητικές προβλέψεις όταν συγκρούονται δύο σωματίδια σκοτεινής ύλης εξαϋλώνονται παράγοντας ενέργεια που εξαρτάται από τη μάζα των σωματιδίων. Η ερευνητική ομάδα υπολόγισε πως ένα σκοτεινό σωματίδιο μάζας 1 TeV (1.000 φορές μεγαλύτερο από ένα πρωτόνιο), θα μπορούσε να εξηγήσει την περίσσεια ποζιτρονίων στην κοσμική ακτινοβολία.
«H σκοτεινή ύλη είναι εκεί, απλά δε γνωρίζουμε τι είναι», εξηγεί ο Πάολο Ζούκον, καθηγητής στο ΜΙΤ. «Ο AMS έχει τη δυνατότητα να φωτίσει ορισμένες από τις ιδιότητες της. Βλέπουμε κάποια σημάδια πλέον και είναι πλέον στο χέρι μας να αποφανθούμε για το εάν δείχνουν προς την κατεύθυνση της σκοτεινής ύλης», συμπληρώνει.
Για την ώρα το θέμα παραμένει ανοιχτό, αν και οι επιστήμονες επισημαίνουν πως και από μόνη της η παρατήρηση έχει πολύ μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον. Για την οριστική διευθέτηση του ζητήματος της προέλευσης της περίσσειας ποζιτρονίων θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες. Η συγκεκριμένη έρευνα δημοσιεύεται σε δύο διαδοχικά άρθρα στο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters.
