20억 달러 우주 정거장 실험으로 발견된 암흑 물질

비행 4일차 우주 왕복선 엔데버의 알파 자기 분광계-2(AMS)

Alpha Magnetic Spectrometer-2(AMS)는 우주 왕복선 Endeavour의 페이로드 베이에서 볼 수 있습니다. 이 이미지가 촬영된 직후 AMS는 2011년 5월 19일(비행 4일차) 페이로드 베이에서 스테이션의 우현 트러스로 옮겨졌습니다. (이미지 제공: NASA)



국제 우주 정거장에 장착된 거대한 입자 탐지기가 마침내 찾기 힘든 암흑 물질을 탐지했을 수 있다고 과학자들이 오늘(4월 3일) 발표했습니다.



검출기, 알파 자기 분광계 (AMS), 우주에서 우주선 입자를 측정합니다. 1년 반 동안 수십억 개의 입자를 탐지한 후 실험은 우주 전체 물질의 80% 이상을 구성하는 숨겨진 물질인 암흑 물질의 결과일 수 있다는 신호를 기록했습니다.

AMS는 전자의 반물질 파트너 입자인 약 400,000개의 양전자를 발견했습니다. 이 양전자의 에너지는 암흑 물질 입자가 서로 충돌하고 파괴할 때 생성되었을 수 있음을 시사합니다.



NASA는 오후 1시 30분에 AMS 과학 결과를 자세히 설명하는 기자 회견을 가질 예정이다. 오늘 EDT(1830 GMT). 당신은 할 수 있습니다 demokratija.eu에서 AMS 과학 결과를 실시간으로 시청하세요. , NASA TV를 통해.

애매한 문제

암흑물질은 빛을 내지 않고 망원경으로 감지할 수 없고 우주의 평범한 물질을 왜소하게 만드는 것으로 보인다. [ 갤러리: 우주 전체의 암흑 물질 ]



물리학자들은 암흑 물질이 WIMPs 또는 약하게 상호 작용하는 거대한 입자로 구성되어 있으며 정상적인 물질 입자와 거의 상호 작용하지 않는다고 제안했습니다. WIMP는 자체 반물질 파트너 입자로 생각되므로 두 WIMPS가 만나면 물질과 반물질 파트너가 접촉하면 서로를 파괴하므로 서로 소멸됩니다. WIMP 사이의 격렬한 충돌의 결과는 양전자와 전자가 될 것이라고 메릴랜드 대학의 물리학자인 Roald Sagdeev는 말했습니다.

AMS에 의해 감지된 양전자의 특성은 암흑 물질 충돌의 산물에 대한 예측과 일치합니다. 예를 들어, 반물질 탐사 및 광핵 천체 물리학(PAMELA)을 위한 페이로드(Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics)라는 위성 기반 탐지기로 측정한 양전자의 과잉을 기반으로 과학자들은 암흑 물질의 양전자가 10기가전자볼트보다 높은 에너지 수준에서 발견될 것이라고 예상했습니다. (GeV)는 이번 연구의 공동 저자인 하와이 대학의 물리학자인 Veronica Bindi가 말했습니다.

그리고 AMS가 발견한 양전자는 10GeV에서 250GeV로 풍부하게 증가하고 증가 기울기는 20GeV에서 250GeV 범위에 걸쳐 10배 감소합니다. 이는 과학자들이 암흑 물질 소멸에 의해 생성된 양전자에서 기대하는 것과 같습니다. .



게다가 양전자는 하늘의 단일 소스가 아니라 우주의 모든 방향에서 오는 것처럼 보입니다. 이 발견은 연구자들이 우주에 침투해 있다고 생각되는 암흑물질의 산물에서도 기대했던 것이다.

흥미로운 신호

20억 달러 규모의 AMS 기기는 2011년 5월 우주 왕복선 Endeavour에 의해 국제 우주 정거장에 배달되었으며 궤도를 도는 실험실의 외부 백본에 우주 유영 우주비행사들이 설치했습니다.

첫 1년 반 동안 AMS 검출기는 680만 개의 양전자와 전자를 측정했습니다. 기기가 계속해서 데이터를 수집함에 따라 과학자들은 양전자 신호가 실제로 암흑 물질에서 오는 것인지 더 잘 알 수 있게 될 것입니다.

WIMP를 제거하여 양전자가 생성되지 않은 경우 다른 가능한 설명이 있습니다. 예를 들어, 펄서라고 불리는 회전하는 별은 우리 은하계의 평면 주위에 펼쳐져 있습니다.

그러나 더 많은 AMS 데이터를 가지고 있더라도 '우리는 그것이 정말로 암흑 물질의 근원인지 펄서인지 완전히 알아낼 수 없을 것입니다.'라고 Bindi는 demokratija.eu에 말했습니다. 암흑 물질을 철저히 이해하기 위해 과학자들은 극저온 암흑 물질 검색 및 XENON 암흑 물질 프로젝트와 같은 지구 지하 실험을 통해 WIMP를 직접 감지하기를 희망합니다.

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