Датчик частиц космических лучей, который работает на российском спутнике, похоже, «поймал» следы аннигиляции темной материи. По крайней мере, пока астрофизики ничем другим найденный эффект объяснить не могут.
Итальянский прибор, установленный на российском спутнике дистанционного зондирования Земли, получил результаты, которые могут стать первыми прямыми свидетельствами существования темной материи. Об открытии сообщает проект «Астрономическая научная картинка дня», который ведет российский астроном Сергей Попов из ГАИШ МГУ.
Международный проект PAMELA (а Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Аstrophysics -- «Груз для изучения антисоставляющей вещества и астрофизики легких ядер») установлен на российском спутнике дистанционного зондирования Земли «Ресурс-ДК1», соданном в ЦСКБ «Прогресс». Прибор предназначен для регистрации частиц космических лучей. Самая важная часть эксперимента – это регистрация античастиц (позитронов и антипротонов) в достаточно широком диапазоне энергий: 80 МэВ-190 ГэВ для антипротонов и 50 МэВ-270 ГэВ для позитронов.
Как говорят авторы работы, данные по позитронам (античастицам электронов) принесли очень неожиданный результат. В диапазоне от 10 ГэВ до 100 ГэВ позитронов в космических лучах наблюдается явно больше, чем ждали ученые исходя из расчетов. Так как считалось, что позитроны в космических лучах – это вторичные частицы, образующиеся при взаимодействии протонов и ядер с межзвездным и околоземным газом, то с ростом энергии количество позитронов должно падать. А оно, наоборот, растет. Отсюда следует вывод – PAMELA регистрирует позитроны от какого-то иного источника, нежели взаимодействие протонов и атомных ядер космических лучей со средой.
Самое заманчивое объяснение – прибор фиксирует следы аннигиляции частиц темной материи. При их аннигиляции должны образовываться гамма-кванты и электрон-позитронные пары. Возможно, именно эти позитроны и регистрирует детектор PAMELA. Но следует помнить, что публикация исследователей, работающих с прибором (а это -- большая международная группа астрофизиков, входящих в итальянскую коллаборацию Wizard) – это первые экспериментальные данные. И сами ученые очень четко заявляют: они были бы рады, если бы это действительно регистрировались позитроны от темной материи. Но пока что неясностей очень много, и точно сказать, что же стало источником избытка позитронов, нельзя. С самими данными группы можно ознакомиться, прочитав их статью на электронном архиве препринтов Arxiv.org.
Впрочем, на электронном архиве препринтов уже вышла статья физиков Аркани-Хэймда и Вейнера (N. Arkani-Hamed, N. Weiner) «LHC Signals for a SuperUnified Theory of Dark Matter», в которой они предлагают новую модель темной материи, как раз учитывающую данные PAMELA. О некоторых «скользких моментах» появления этой публикации мы уже писали в связи с открытием, сделанным на ускорителе Тэватрон в Фермилабе.
Что же касается данных PAMELA, то следует дождаться более подробной статистики. «Ресурс-ДК» проработает минимум до конца 2009 года, так что данных набрать успеет. Кроме того, главное слово сейчас за другим спутником, космическим гамма-телескопом NASA Fermi (GLAST). Так как темная материя при аннигиляции ее частиц помимо электронов и позитронов должна приводить к рождению гамма-квантов, то GLAST может и должен внести ясность в этот вопрос.
По мнению Сергея Попова, ситуация разрешится сравнительно скоро – менее чем через год. Infox.ru при помощи российских астрофизиков следит за поисками темной материи во Вселенной.
