«Ферми» опроверг связь лишних позитронов из космоса с темной материей

Астрофизики, работающие с космическим телескопом «Ферми», опровергли связь избытка антиматерии в космическом излучении с темной материей. Препринт их статьи доступен на сайте arXiv.org, а краткое изложение результатов приводит New Scientist

Астрофизики, работающие с космическим телескопом «Ферми», опровергли связь избытка антиматерии в космическом излучении с темной материей. Препринт их статьи доступен на сайте arXiv.org, а краткое изложение результатов приводит New Scientist.

Впервые избыток позитронов (рост соотношения позитронов и электронов в месте предсказанного убывания) с энергиями 10-100 гигаэлектронвольт (ГэВ) в космических лучах был обнаружен аппаратом PAMELA — совместным проектом сразу нескольких стран, в том числе России. Многие теоретики предположили, что источником античастиц является аннигиляция темной материи.

В рамках нового исследования ученые проанализировали космическое излучение в более широком диапазоне, чем было сделано до сих пор. В результате им удалось подтвердить наличие избытка позитронов в диапазоне 10-100 ГэВ, а также найти лишние античастицы при энергиях 100-200 ГэВ. В свою очередь, если бы источником позитронов была аннигиляция темной материи, то с некоторой энергии рост количества лишних частиц антиматерии должен был бы обрываться. Ничего такого, однако, не наблюдается.

В 2009 году «Ферми» уже не удалось подтвердить наличие в космическом излучении высокоэнергетических электронов, которые также рассматривались как доказательство существования темной материи.

Совсем недавно, используя данные той же PAMELA, ученым удалось обнаружить у Земли антипротонный пояс. Антипротоны образуются в результате столкновения заряженных частиц с верхними слоями атмосферы. Так как это заряженные частицы, то они движутся вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Количество подобных античастиц, попавших в магнитное поле нашей планеты, много меньше количества остальных заряженных частиц.

Телескоп «Ферми» (изначально аппарат назывался GLAST) был запущен на орбиту высотой 565 километров 11 июня 2008 года. Общая стоимость проекта составляет 690 миллионов долларов, а ожидаемое время работы — 10 лет. Главным объектом исследования телескопа являются пульсары, квазары, гамма-всплески и темная материя.