< Böngészés > Főoldal / Tudomány/gazdaság / Blog article: Sötét anyagra utaló jeleket talált az űrdetektor)))) Dark matter found indications of űrdetektor

| Mobile | RSS

Sötét anyagra utaló jeleket talált az űrdetektor)))) Dark matter found indications of űrdetektor

2013. április 6. | hozzászólás | Tudomány/gazdaság

Sötét anyagra utaló jeleket talált az űrdetektor

A Nemzetközi Űrállomás fedélzetén működő Alfa mágneses spektrométer mérései alapján a tudósok megtalálták az első jelentős utalást a rejtélyes sötét anyag létezésére. A láthatatlan anyag a világegyetem több mint 25 százalékát tölti ki.

Hosszú évek óta hiába keresik a csillagászok a Világegyetem jelentős részét alkotó sötét anyagot, de most változik a helyzet: a CERN közölte az első eredményeket a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén működő részecskedetektortól.

Az Univerzumnak körülbelül egynegyedét az úgynevezett sötét anyag alkotja, amely nem világít, de nem is nyeli el a fényt. Létezését régóta számos csillagászati megfigyelés bizonyítja. Így például a galaxisok megfigyelt mozgásának magyarázatához nem elegendő a látható, elektromágneses sugárzást kibocsátó anyag gravitációs hatása. Számos törpegalaxis sem maradna egyben eme láthatatlan tömeg gravitációs segítsége nélkül. Távoli galaxishalmazok a még messzebb lévő objektumok sugárzását az úgynevezett gravitációs lencsehatás révén úgy térítik felénk, amelynek alapján kiderül, hogy a halmazok tömege lényegesen nagyobb annál, mint ami látható belőlük. Mindezek felett több elméleti modell utal a láthatatlan tömeg létére.

Egyelőre nem világos, hogy miből áll a sötét anyag, de az egyik legnépszerűbb elmélet szerint úgynevezett szuperszimmetrikus részecskékből. A szuperszimmetria elmélete szerint minden részecskének (például protonoknak, elektronoknak stb.) van egy szuperszimmetrikus partnere. A kétféle részecsketípus között csak gravitációs kölcsönhatás lép fel. A szuperszimmetrikus részecskék azonosítása CERN-ben üzemelő Nagy Hadronütköztetőnek egyik potenciális célja, amit a gyorsító 2015-ös újraindítása után érhetnek el.

29448_ams-1.jpg

Az általunk ismert részecskékhez hasonlóan a szuperszimmetrikus részecskék is könnyebb részecskékre bomlanak. Az elmélet szerint a bomlási sor végén álló, legkönnyebb szuperszimmetrikus részecskék alkotnák a sötét anyagot. Ezek különleges tulajdonsága, hogy saját maguk antirészecskéi, és ha két ilyen részecske összeütközik, akkor más részecskék, végső soron pozitronok és elektronok jönnek létre.

Mivel elektronok sok más forrásból is érkeznek, nagyon érdekes kérdés, hogy mennyi pozitron van az Univerzumban, és ezeknek milyenek a tulajdonságai? Többek között ennek mérésére szolgál az Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) nevű műszer, amelyet még az Endeavour űrrepülőgép szállított fel a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetére. A berendezés az űrállomás külső felületén kapott helyet, és a vele találkozó részecskék tömegét, sebességét, típusát és töltését is pontosan meg tudja határozni, érzékenysége és pontossága felülmúlja a régebbi, de a Földön elhelyezett érzékelőkét. (Nagyon fontos, hogy az űrben lévő műszer működését nem zavarja a földi légkör, amely részben elnyeli a beérkező pozitronokat, ugyanakkor keletkezhetnek is pozitronok benne.
Zápor az űrből a Földre

Samuel Ting Nobel-díjas részecskefizikus, a Massachussettsi Műszaki Egyetem (MIT) professzora és kutatócsoportja a kétmilliárd dolláros űrdetektorral több milliárd kozmikus sugarat regisztrálva pozitronok többletét észlelte a világűrben, amelyek minden irányból “záporoznak” a Földre.

A 2011 májusában a Nemzetközi Űrállomásra juttatott részecskefizikai kutatóeszköz a kozmikus sugárzás mérésével kutat a sötét anyag és az antianyag után. Az Alfa mágneses spektrométer (AMS) kifejlesztését és megépítését az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) végezte Samuel Ting javaslatára. A CERN genfi kutatóközpontjában szerda este tartott előadásában Ting bejelentette, hogy a nemzetközi kutatócsoport tagjai a kozmikus sugárzás mérési adatait elemezve észlelték a sötét anyag által hagyott első lehetséges fizikai nyomot.

Működésének első 18 hónapjában az AMS 30 milliárd kozmikus sugarat regisztrált, köztük 400 ezer pozitront (az elektron antirészecskéje) – ez sokkal pontosabb adatokkal szolgál a tudósoknak, mint bármilyen, a Földön elvégzett kísérlet. A következő hónapokban a CERN által épített űrdetektor “képes lesz perdöntően megmondani nekünk, hogy ezek a pozitronok a sötét anyag jelei-e, vagy más forrásból származnak” – hangoztatta Ting professzor. Lehetségesnek nevezte, hogy az észlelt pozitronok pulzárokból, gyorsan forgó neutroncsillagokból érkeznek.

29448_ams-2.jpg

Napjaink fizikájának egyik legfontosabb rejtélye a sötét anyag jelenléte, amelyet gyakran az univerzumban lévő több millió galaxis “építészének” neveznek, mert gravitációja alakítja ezeket a képződményeket. A sötét anyag jelenlétére a szakemberek egyebek között a galaxisok forgási görbéjének a megfigyeléséből következtethetnek.

Mindeddig azonban sikertelennek bizonyultak azok a Földön, mélyen a föld alatt végzett kísérletek, amelyek a sötét anyag konkrét bizonyítékát keresték. “Ez egy 80 éves detektívtörténet, de közel járunk a végéhez. Az AMS-től kapott adatok további elemzése választ adhat a talányra”- hangoztatta Michael Tunes, a Chicagói Egyetem fizikusa. A nemzetközi kutatócsoport a Physical Review Letters szakfolyóiratban tette közzé tanulmányát az Alfa mágneses spektrométer kutatásainak első eredményeiről.

Jön az új fizika?

Az AMS-t a CERN-ből irányítják, itt van a vezérlőterme, és itt jelentették be április 3-án, magyar idő szerint 17 órakor az AMS első másfél éves adatgyűjtésének eredményeit. Ezek szerint az észlelt pozitronok minden irányból érkeznek, ahogyan azt a szuperszimmetrikus sötét anyag elmélet is jósolja, azaz nem egy-egy kitüntetett forrásból, példul a Napból. Másrészt az észlelt pozitronok energiaeloszlása kitűnően illeszkedik az elmélet előrejelzéseihez – magyarázza Horváth Dezső, a Debreceni Egyetem professzora, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos tanácsadója.

Mindezek alapján komolyan felmerült annak lehetősége, hogy az AMS valóban “új fizikát” talált, azaz olyan pozitronokat, amelyek szuperszimmetrikus részecskék bomlásából származnak. Ezzel pedig közelebb kerülhetünk a rejtélyes sötét anyag terészetének magyarázatához is. A további adatok elemzésével ki kell zárni annak lehetőségét, hogy a pozitronoknak mégis más a forrása, például olyan pulzárok (gyorsan forgó neutroncsillagok), amelyek egyenletesen oszlanak el az észlelési területen.

forrás:richpoi hírlevél

Dark matter found indications of űrdetektor

Operating on board the International Space Station Alpha Magnetic Spectrometer measurements, the scientists found the first significant indication of the existence of mysterious dark matter. The invisible matter in the universe is more than 25 percent completed.

For many years, astronomers have sought in vain for the universe is part of a significant dark matter, but now the situation is changing: the CERN published the first results of the International Space Station on board a részecskedetektortól.

About a quarter of the universe is called dark matter is made up of a non-illuminated, but it is not absorbed by the light. Its existence has long been demonstrated in many astronomical observations. For example, the observed galaxies are not sufficient to explain the movement of the visible electromagnetic radiation emitting substance gravitational effect. Many dwarf galaxies would have stayed in one of this without the help of an invisible mass gravity. Distant clusters of galaxies even further the objects of the radiation from the so-called gravitational lens effect is compensated by us, which shows how the mass of clusters substantially more of them than meets the eye. Above all, many of the theoretical model suggests the existence of an invisible crowd.

It is not yet clear what makes up the dark matter, but the most popular theory is that the so-called supersymmetric particles. The theory of supersymmetry, every particle (such as protons, electrons, etc..) Has a supersymmetric partner. The two types of particle interaction occurs only gravity. The identification of supersymmetric particles at CERN operated a large potential Hadronütköztetőnek is that the acceleration in 2015 after restarting reach.

29448_ams-1.jpg

The best known particles like supersymmetric particles are lighter particles are broken. The theory is that at the end of the decay series, the lightest supersymmetric dark matter particles will form. These unique properties make their own antirészecskéi, and if two such particles collide with other particles will ultimately positrons and electrons are created.

Since electrons come from many different sources, it is very interesting question is how many positrons in the universe, and what are their properties? Among other things the Alpha Magnetic Spectrometer to measure (AMS), an instrument that is delivered to the space shuttle Endeavour to the International Space Station (ISS) on board. The equipment of the station’s outer surface, and the meeting of particles with mass, speed, and type of charge can be determined exactly, sensitivity and accuracy superior to the old, but in the world of sensors placed. (It is very important that the space does not interfere with the operation of the instrument earth’s atmosphere, which absorbs part of the incoming positrons, while positrons can be formed in it.
Heavy rain from space to Earth

Nobel laureate Samuel Ting Particle Physics, University of Massachusetts (MIT) professor and his team of two billion dollars űrdetektorral billions of cosmic ray positrons registered surpluses observed in outer space by all sides, “pouring” of the Earth.

In May 2011, the International Space Station allocated to particle physics research tool for measuring the cosmic ray research in dark matter and antimatter after. The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), the development and construction of the European Organization for Nuclear Research (CERN), using Samuel Ting proposal. The CERN research center in Geneva on Wednesday evening lecture Ting announced that members of the international team of researchers analyzed data from measurements of the cosmic rays observed dark matter left by the first possible physical traces.

In the first 18 months of the AMS 30 billion cosmic rays registered, including 400 thousand positron (the electron antirészecskéje) – it is much more accurate data for scientists than any of the experiments carried out on Earth. The next few months at CERN, built by űrdetektor “perdöntően will be able to tell us that these positrons with indications of dark matter, or other sources” – said Professor Ting. Potentially named to the detected positrons pulzárokból, rapidly rotating neutron stars come from.

29448_ams-2.jpg

Today one of the major mysteries of the physics of the presence of dark matter, which is often in the millions of galaxies in the universe “architect” named because gravity into these formations. The presence of dark matter in galaxies among other professionals in the rotation curve can be deduced from observations.

So far, however, failed in the land, deep underground experiments that sought concrete evidence of dark matter. “This is a 80 year old detective story, but we are near the end. Received from the AMS data for further analysis should answer the riddle” – said Michael Tunes, a physicist at the University of Chicago. The international team of researchers in the journal Physical Review Letters, published by the Alpha Magnetic Spectrometer research study of the first results.

It comes with the new physics

The AMS is a CERN managed in the control room, and it was announced on April 3, 17 am Hungarian time the AMS data collection of the first half-year results. They found that the positrons come from all directions, as the supersymmetric dark matter theory predicts, that is not a preferred source, examples from the sun. On the other hand, the observed energy distribution of positrons in the theory fits perfectly projections – Dezso Horvath explains, a professor at the University of Debrecen, Centre for Physical Research of the Hungarian Academy of Wigner’s science adviser.

On this basis, it raises the serious possibility that the AMS is really “new physics” found, ie positrons, which are derived from the decomposition of supersymmetric particles. This is closer to the mysterious dark matter can explain the terészetének well. Further analysis of the data to exclude the possibility that the positrons yet another source, such as pulsars (rapidly rotating neutron stars) which are uniformly distributed over the area of ​​detection.

Source: richpoi newsletter

Leave a Reply 185 megnézve, 1 alkalommal mai nap |