Er Dark Matter endelig fundet? Store nyheder kommer snart

På Flight Day #5 er det nyinstallerede Alpha Magnetic Spectrometer-2 (AMS) synligt i midten til venstre. Rummets og Jordens sorthed

Det kraftfulde Alpha Magnetic Spectrometer-2 (AMS) er synligt i midten til venstre. Rummets sorthed og Jordens horisont danner baggrund for scenen den 20. maj 2011 (flyvningsdag 5 i STS-134 shuttle-missionen). (Billedkredit: NASA)



BOSTON-Store nyheder i søgen efter mørkt stof kan komme om cirka to uger, sagde lederen af ​​et rumbaseret partikelfysikforsøg i dag (17. februar) her på det årlige møde i American Association for the Advancement of Science.



Det er, når det første papir med resultater fra Alpha Magnetic Spectrometer, en partikelsamler monteret på ydersiden af ​​den internationale rumstation, vil blive forelagt for et videnskabeligt tidsskrift, siger MIT -fysiker Samuel Ting, AMS -hovedforsker.

Selvom Ting var ked af det, eksperimentet præcist har fundet ud af, sagde han, at resultaterne berører mysteriet om mørkt stof, de usynlige ting, der menes at være flere end almindeligt stof i universet med en faktor på omkring seks til en.



'Det vil ikke være et mindre papir,' sagde Ting og antydede, at resultaterne var vigtige nok til, at forskerne omskrev papiret 30 gange, før de var tilfredse med det. Alligevel, sagde han, repræsenterer det et 'lille skridt' i at finde ud af, hvad mørkt stof er, og måske ikke det endelige svar. [ Fotos: AMS jagter eksotiske partikler i rummet ]

Nogle fysiksteorier tyder på, at mørkt stof er lavet af WIMPS (svagt interagerende massive partikler), en klasse af partikler, der er deres egne partikler til antimateriepartnere. Når stof og antimaterie -partnere mødes, tilintetgør de hinanden, så hvis to WIMP'er kolliderede, ville de blive ødelagt og frigive et par datterpartikler - en elektron og dens antimateriale -modstykke, positronen, i processen.

Det Alpha Magnetic Spectrometer har potentialet at opdage positroner og elektroner, der produceres ved tilintetgørelser af mørkt stof i Mælkevejen. Maskinen på 2 milliarder dollar blev installeret på den internationale rumstation i maj 2011, og indtil videre har den fundet 25 milliarder partikelhændelser, herunder omkring 8 milliarder elektroner og positroner. Denne første videnskabspapir vil rapportere, hvor mange af hver der blev fundet, og hvad deres energier er, sagde Ting.



Hvis eksperimentet opdagede en overflod af positroner, der toppede ved en bestemt energi, kan det indikere a påvisning af mørkt stof , for mens elektroner er rigelige i universet omkring os, er der færre kendte processer, der kan give anledning til positroner.

'Den rygende pistolsignatur er en stigning og derefter et dramatisk fald' i antallet af positroner med hensyn til energi, fordi positronerne produceret ved tilintetgørelse af mørkt stof ville have en meget specifik energi, afhængigt af massen af ​​WIMP'erne, der udgør mørkt stof , sagde Michael Turner, en kosmolog ved University of Chicago, der ikke er involveret i AMS -projektet. 'Det er nøglesignaturen, der ville opstå.'

Et andet sigende tegn vil være spørgsmålet om, hvorvidt positroner ser ud til at komme fra en retning i rummet eller rundt omkring. Hvis de kommer fra mørkt stof, forventer forskere, at de spredes jævnt gennem rummet, men hvis de er skabt af en normal astrofysisk proces, såsom en stjerneeksplosion, ville de stamme fra en enkelt retning.



'Der er mange ting, der kan efterligne mørkt stof , sagde den teoretiske fysiker Lisa Randall fra Harvard University, som heller ikke er involveret i projektet, men sagde, at hun venter spændt på AMS -resultaterne. 'I disse eksperimenter er spørgsmålet, hvornår har du antimateriale, der kan forklares med astrofysiske kilder, og hvornår har du noget, der virkelig kan være en indikation på, at du har noget nyt?'

Uanset om AMS har fundet mørkt stof endnu, sagde forskerne, at de forventede, at spørgsmålet om mørkt stofs oprindelse snart ville blive klarere. Ud over AMS kan andre eksperimenter såsom Large Hadron Collider i Schweiz og underjordiske mørke stofdetektorer begravet rundt om i verden også gøre en opdagelse i den nærmeste fremtid.

'Vi tror, ​​vi er på tærsklen til opdagelse,' sagde Turner. 'Vi tror, ​​at dette bliver WIMP's årti.'

Følg Clara Moskowitz på Twitter @ClaraMoskowitz eller demokratija.eu @Spacedotcom . Vi er også igang Facebook & Google+ .