المادة المظلمة ربما تم العثور عليها من خلال تجربة محطة فضائية بقيمة 2 مليار دولار

في يوم الرحلة رقم 4 ، استخدم مطياف ألفا المغناطيسي -2 (AMS) في مكوك الفضاء إنديفور

يظهر مطياف ألفا المغناطيسي -2 (AMS) في حجرة الحمولة الصافية لمكوك الفضاء إنديفور. بعد وقت قصير من التقاط هذه الصورة ، تم نقل AMS من حجرة الحمولة الصافية إلى الجمالون الأيمن للمحطة في 19 مايو 2011 (يوم الرحلة 4). (رصيد الصورة: ناسا)



أعلن العلماء اليوم (3 أبريل) أن كاشفًا ضخمًا للجسيمات مثبتًا على محطة الفضاء الدولية ربما يكون قد اكتشف أخيرًا مادة مظلمة مراوغة.



الكاشف ، مطياف ألفا المغناطيسي (AMS) ، يقيس جسيمات الأشعة الكونية في الفضاء. بعد اكتشاف المليارات من هذه الجسيمات على مدار عام ونصف ، سجلت التجربة إشارة قد تكون ناتجة عن المادة المظلمة ، المادة المخفية التي تشكل أكثر من 80٪ من كل المادة في الكون.

وجدت AMS حوالي 400000 بوزيترون ، وهي جزيئات الإلكترونات الشريكة للمادة المضادة. تشير طاقات هذه البوزيترونات إلى أنها ربما تكون قد نشأت عندما اصطدمت جسيمات المادة المظلمة ببعضها ودمرت بعضها البعض.



ستعقد وكالة ناسا مؤتمراً صحفياً يعرض بالتفصيل نتائج علوم AMS في الساعة 1:30 مساءً. بتوقيت شرق الولايات المتحدة (1830 بتوقيت جرينتش) اليوم. تستطيع شاهد نتائج AMS العلمية مباشرة على موقع ProfoundSpace.org عبر تلفزيون ناسا.

مسألة مراوغة

لا تصدر المادة المظلمة أي ضوء ولا يمكن اكتشافها باستخدام التلسكوبات ، ويبدو أنها تقزم المادة العادية في الكون. [ المعرض: المادة المظلمة في جميع أنحاء الكون ]



اقترح الفيزيائيون أن المادة المظلمة مصنوعة من WIMPs ، أو جزيئات ضخمة تتفاعل بشكل ضعيف ، والتي لا تتفاعل أبدًا مع جسيمات المادة العادية. يُعتقد أن WIMPs هي جزيئات شريكة لها في المادة المضادة ، لذلك عندما يلتقي اثنان من WIMPS ، فإنهما سيقضيان على بعضهما البعض ، حيث يدمر شركاء المادة والمادة المضادة بعضهم البعض عند التلامس. قال المؤلف المشارك في الدراسة رولد ساجديف ، عالم الفيزياء بجامعة ماريلاند ، إن نتيجة مثل هذا الاصطدام العنيف بين WIMPs ستكون بوزيترونًا وإلكترونًا.

تتطابق خصائص البوزيترونات التي اكتشفها مقياس AMS مع تنبؤات نواتج تصادمات المادة المظلمة. على سبيل المثال ، بناءً على وفرة البوزيترونات التي تم قياسها بواسطة كاشف قائم على الأقمار الصناعية يسمى الحمولة النافعة لاستكشاف المادة المضادة والفيزياء الفلكية الخفيفة (PAMELA) ، توقع العلماء أن البوزيترونات من المادة المظلمة يمكن العثور عليها عند مستويات طاقة أعلى من 10 جيجا إلكترون فولت. (GeV) ، قالت المؤلفة المشاركة في الدراسة فيرونيكا بيندي ، عالمة الفيزياء في جامعة هاواي.

وتزداد وفرة البوزيترونات التي اكتشفها مقياس AMS من 10 جيجا إلكترون فولت إلى 250 جيجا إلكترون فولت ، مع تقليل منحدر الزيادة بمقدار ترتيب من الحجم على النطاق من 20 جيجا إلكترون فولت إلى 250 جيجا إلكترون فولت - فقط ما يتوقعه العلماء من البوزيترونات الناتجة عن إبادة المادة المظلمة. .



علاوة على ذلك ، يبدو أن البوزيترونات تأتي من جميع الاتجاهات في الفضاء ، وليس من مصدر واحد في السماء. هذا الاكتشاف هو أيضًا ما توقعه الباحثون من نواتج المادة المظلمة ، والتي يُعتقد أنها تتغلغل في الكون.

إشارة فضول

تم تسليم أداة AMS البالغة قيمتها 2 مليار دولار إلى محطة الفضاء الدولية في مايو 2011 بواسطة مكوك الفضاء إنديفور ، وتم تثبيتها بواسطة رواد الفضاء الذين يسيرون في الفضاء على العمود الفقري الخارجي للمختبر المداري.

في عامه ونصف العام فقط ، قاس كاشف AMS 6.8 مليون بوزيترون وإلكترون. مع استمرار الأداة في جمع البيانات ، سيكون العلماء أكثر قدرة على معرفة ما إذا كانت إشارة البوزيترون تأتي بالفعل من المادة المظلمة.

إذا لم يتم إنشاء البوزيترونات عن طريق القضاء على WIMPs ، فهناك تفسيرات أخرى محتملة. على سبيل المثال ، تنتشر النجوم الدوارة التي تسمى النجوم النابضة حول مستوى مجرتنا درب التبانة.

ولكن حتى مع وجود المزيد من بيانات AMS ، 'ما زلنا غير قادرين تمامًا على معرفة ما إذا كان حقًا مصدرًا للمادة المظلمة أو نجمًا نابضًا' ، كما قال بيندي لموقع ProfoundSpace.org. لفهم المادة المظلمة تمامًا ، يأمل العلماء في اكتشاف WIMPs مباشرةً عبر تجارب تحت الأرض على الأرض ، مثل مشروع Cryogenic Dark Matter Search و XENON Dark Matter.

تابع تيا جوس على تويتر تضمين التغريدة . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك إلى اختصار الثاني + Google . المقالة الأصلية بتاريخ ProfoundSpace.org .