58.9
69.43
17 декабря 2017

Китайский спутник детектировал таинственные сигналы в поисках темной материи

Технологии 30.11.2017
Китайский спутник детектировал таинственные сигналы в поисках темной материи
Китайский космический аппарат по исследованию частиц темной материи DAMPE /Dark Matter Particle Explorer/ детектировал неожиданные и таинственные сигналы в ходе измерения высокоэнергетических космических лучей, что, вероятно, позволит ученым приблизиться к пролитию света на невидимую темную материю.
Спутник, также получивший название "Укун" в честь славящегося острым зрением Царя обезьян — главного героя классического китайского романа "Путешествие на Запад", измерил с беспрецедентно высоким энергетическим разрешением более 3,5 млрд частиц космических лучей с максимальной энергией до 100 тераэлектронвольт /ТэВ, триллионы электронвольт/, включая 20 млн электронов и позитронов.
"DAMPE открыл новое окно для наблюдений за высокоэнергетической Вселенной, обнаруживая новые физические явления за пределами нашего нынешнего понимания", — сказал ведущий ученый проекта DAMPE, заместитель начальника обсерватории Цзыцзиньшань при Академии наук Китая Чан Цзинь.
Первоначальные результаты детектирования DAMPE были опубликованы в последнем номере научного журнала "Nature".
"Впервые в ходе космических экспериментов был выявлен детальный и точный спектр электронов и позитронов до приблизительно 5 ТэВ. В этом энергетическом диапазоне мы обнаружили некоторые неожиданные и интересные особенности. Удалось детектировать спектральный разрыв на уровне 0,9 ТэВ и возможный всплеск на уровне 1,4 ТэВ", — сообщил Чан Цзинь.
Точное измерение космических лучей, особенно в очень высоком энергетическом диапазоне, важно для ученых в поиске следов аннигиляции или распада темной материи, а также в понимании наиболее энергичных астрофизических явлений во Вселенной, таких как пульсары, активные ядра галактики и взрыв сверхновой звезды.
"Наши данные могут вдохновить на некоторые новые идеи в области физики частиц и астрофизики", — указал Чан Цзинь.
Темная материя, которую невозможно увидеть или потрогать, является одной из величайших научных тайн. По расчетам ученых, нормальная материя — галактики, звезды, деревья, камни, атомы — составляет всего около 5 проц. Вселенной, около 26,8 проц. приходится на темную материю, а 68,3 проц. — на темную энергию.
17 декабря 2015 года Китай вывел DAMPE на орбиту высотой около 500 км над Землей с целью найти доказательства аннигиляции или распада частиц темной материи в космическом пространстве.
DAMPE отличается самым широким охватом энергетических диапазонов и самым высоким энергетическим разрешением среди всех действующих в космосе зондов темной материи.
Заместитель главного конструктора научной прикладной системы DAMPE Фань Ичжун отметил, что всплеск в 1,4 ТэВ в этом спектре очень необычен. Сигналы могли исходить либо от темной материи, либо от пульсаров. Даже если они были от пульсаров, это было бы довольно странным астрофизическим явлением, о котором никто раньше не знал.
"Всплеск может свидетельствовать о существовании некоей неизвестной частицы с массой около 1,4 ТэВ", — сказал Чан Цзинь.
"Между тем, данных о странном сигнале все еще недостаточно. Нам нужно собрать больше данных, чтобы убедиться, что это реально", — подчеркнул Чан Цзинь.
В разработке DAMPE и анализе его данных приняли участие более 100 китайских ученых и инженеров, а также специалисты из Швейцарии и Италии.
Ученые исключили возможность того, что необычные сигналы вызваны неисправностью детекторов спутника. Все независимые аналитики из пяти разных команд пришли к такому же выводу, добавил Чан Цзинь.
По его сообщению, проектный срок службы DAMPE составляет три года, но, с учетом такой хорошей работы аппарата, ученые ожидают, что он будет функционировать гораздо дольше. "DAMPE продолжит собирать данные, чтобы помочь нам лучше понять аномалию и вывести темную материю из тени", — отметил Чан Цзинь.