Έτοιμα τα πρώτα αποτελέσματα του διαστημικού LHC, Alpha Magnetic Spectrometer to release first results

Το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο αναμένεται να φωτίσει στοιχεία για τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.

Όπως έγινε γνωστό τις προσεχείς εβδομάδες θα ανακοινωθούν τα πρώτα αποτελέσματα του σημαντικότερου και ακριβότερου επιστημονικού πειράματος που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ στο Διάστημα. Το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο ή AMS είναι «παιδί» του νομπελίστα φυσικού Σάμιουελ Τινγκ και μεταφέρθηκε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό το 2011.

 The AMS was taken up to the ISS in 2011.

Εγκατεστημένο σε μια εξωτερική πλευρά του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, το γιγάντιο όργανο καταγράφει φαινόμενα υψηλότερης ενέργειας από ό,τι ο επιταχυντής LHC του CERN σε μια προσπάθεια να ανακαλύψει νέες, εξωτικές μορφές ύλης.

Transition Radiation Detector determines highest-energy particle velocities

Silicon Trackers follow particle paths; how they bend reveals their charge

Permanent Magnet is core component of AMS and makes particles curve

Time-of-flight Counters determine lowest-energy particle velocities

Star Trackers scan star fields to establish AMS's orientation in space

Cerenkov Detector makes accurate velocity measurements of fast particles

Electromagnetic Calorimeter measures energy of impacting particles

Anti-coincidence Counter filters signal from unwanted side particles

Μέχρι σήμερα έχει καταγράψει δισεκατομμύρια προσκρούσεις κοσμικών ακτίνων και όπως ανακοίνωσε ο Τινγκ σε λίγες εβδομάδες θα δημοσιοποιηθούν στοιχεία που αφορούν τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.

Αόρατη αλλά απαραίτητη

Astronomers use the idea of dark matter to account for a substantial portion of the mass of our universe. An even greater amount of mass, they believe, is taken up with dark energy. Meanwhile, the visible stars and galaxies we see around us in space may be only a small part of the whole universe. Image via Wikimedia Commons.

Από τη δεκαετία του 1930 οι φυσικοί γνωρίζουν ότι η ύλη που βλέπουμε στο Σύμπαν δεν είναι αρκετή για να εξηγήσει την κίνηση των γαλαξιών: η ταχύτητα περιστροφής των γαλαξιών εξαρτάται από τη συνολική τους μάζα, και η μάζα αυτή πρέπει να είναι πολύ περισσότερη από την κανονική ύλη που παρατηρούμε στους γαλαξίες.

Η μόνη εξήγηση είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του Σύμπαντος, και συγκεκριμένα το 83%, αντιστοιχεί σε μια μυστηριώδη μορφή της ύλης, η οποία δεν εκπέμπει, δεν απορροφά και δεν διαθλά το φως. Πρόκειται για την υποθετική «σκοτεινή ύλη», η οποία εξ ορισμού είναι κυριολεκτικά αόρατη. Τα υπολογιστικά μοντέλα των κοσμολόγων δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη πρέπει να είναι κατανεμημένη σχετικά ομοιόμορφα στο Σύμπαν. Με άλλα λόγια, η σκοτεινή ύλη πρέπει να υπάρχει παντού, ίσως και στη Γη, χωρίς όμως να αντιλαμβανόμαστε την παρουσία της.

Η έρευνα

The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) is flying to the station on STS-134. The AMS experiment is a state-of-the-art particle physics detector being operated by an international team composed of 60 institutes from 16 countries and organized under United States Department of Energy (DOE) sponsorship. The AMS Experiment will use the unique environment of space to advance knowledge of the universe and lead to the understanding of the universe's origin. The AMS is a high profile space-based particle physics experiment that is led by Nobel laureate Samuel Ting of the Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πολλά πράγματα για τη σκοτεινή ύλη. Ένα από τα ερωτήματα που ζητούν απάντηση είναι από τι αποτελείται αυτή η ύλη. Μια δημοφιλής θεωρία κάνει λόγο για υποθετικά σωματίδια, τα WIMP (σωματίδια μεγάλης μάζας και ασθενούς αλληλεπίδρασης), από τα οποία ίσως αποτελείται η λεγόμενη σκοτεινή ύλη. Κανένα τηλεσκόπιο ή άλλο όργανο μέχρι σήμερα δεν έχει μπορέσει να εντοπίσει την ύπαρξη των WIMP. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι το AMS θα καταφέρει να επιβεβαιώσει την ύπαρξη των WIMP και να φωτίσει ορισμένες από τις ιδιότητες τους.

Έτσι η επιστημονική κοινότητα αναμένει με ενδιαφέρον την ανακοίνωση για να δει την πρόοδο που έχει επιτευχθεί. Ο Τινγκ, που εργάζεται στο ΜΙΤ, θα δημοσιεύσει σε κάποιο επιστημονικό περιοδικό τα πρώτα αποτελέσματα των ερευνών αλλά δεν έχει ακόμη αποφασίσει σε ποιο.

«Περιμέναμε 18 ολόκληρα χρόνια για να γράψουμε αυτή τη μελέτη και τώρα πλέον είμαστε στη φάση των τελικών ελέγχων των δεδομένων της. Υπάρχουν έξι ομάδες αναλυτών που τσεκάρουν τα ίδια αποτελέσματα ώστε να είμαστε απόλυτα βέβαιοι για την ορθότητα τους. Πιστεύω ότι σε 2-3 εβδομάδες θα είμαστε έτοιμοι να κάνουμε τη δημοσίευση» δήλωσε στους εκπροσώπους του Τύπου.