Misia DAMPE, výskum spoluriadený Ženevskou univerzitou, zameraný na detekciu tmavej hmoty vo vesmíre, zverejnil svoje prvé vedecké výsledky.
Aj keď sa zatiaľ nikdy nepozorovala, napriek tomu sa temná hmota považuje za dôležitý prvok pre pochopenie a štúdium mnohých javov vo vesmíre. DAMPE (DArk Matter Particle Explorer) misia iniciovaná v roku 2012 Čínskou akadémiou vied (CAS) v spolupráci s Universitov v Ženeve (UNIGE) a Národným ústavom jadrovej fyziky v Taliansku (INFN), "má úlohu hľadať stopy tmavej hmoty", zverejnil svoje prvé výsledky v časopise Nature. Údaje zozbierané satelitom odhaľujú energetické spektrum častíc kozmického žiarenia: čím je menšia energia častíc nižšia, tým sú početnejšie a naopak. Ale to, čo malo byť pravidelnou hladkou krivkou, v skutočnosti ukazuje nevysvetliteľné prerušenie v oblasti vysokých energií okolo 0,9 TeV, kde sú častice menej početné, ako sa očakávalo. Pochopenie tohto "prerušenia spektra" by nám umožnilo dôjsť k zdroju, ktorý tieto častice vyžaroval. A medzi kandidátmi na takýto zdroj je aj zánik alebo rozpad častíc tmavej hmoty.
DAMPE, prvý čínsky astronomický satelit, bol vypustený z Jiuquan Satellite Launch Center na heliosynchrónnu obežnú dráhu 17. decembra 2015. DAMPE je spolupráca viac ako sto vedcov, technikov a študentov deviatich inštitútov v Číne, Švajčiarsku a Taliansku. Tím profesora Xin Wu z fyzikálnej sekcie Prírodovedeckej fakulty Univerzity v Ženeve v spolupráci s talianskymi vedcami z Národného ústavu jadrovej fyziky (INFN) v Taliansku (Bari, Lecce a Perugia) navrhol časť tohto satelitu: Silicon Tungtser Tracker (STK). Ten umožňuje detekciu stôp častíc, ktoré prechádzajú DAMPE detektorom, aby sme pochopili pôvod a povahu temnej hmoty.
Zlom spektra určený s bezprecedentnou presnosťou
Počas prvých 18 mesiacov vedeckej prevádzky DAMPE zaznamenal 1,5 milióna elektrónov a pozitrónov kozmického žiarenia. Údaje o týchto časticiach s vysokou energiou v rádoch teraelektrónvoltov (TeV), čo je energia letiaceho komára, no koncentrovaná v jedinej častici, zaznamenal experiment v bezprecedentnej kvalite s veľmi nízkym pozadím. DAMPE teda priamo zistil prerušenie, tj. zníženie toku častíc, v spektre elektrónov a pozitrónov približne na energii 0,9 TeV. Toto veľmi presné meranie dopĺňa ďalšie už zistené anomálie a umožňuje vylepšiť modely vysvetľujúce správanie sa tokov častíc a tým presnejšie vymedziť ich možné zdroje.
Nové údaje čoskoro umožnia presnejšie meranie spektra elektrónov a pozitrónov kozmického žiarenia až po desať krát vyššiu energiu voči prvým výsledkom DAMPE. Vedci budú tiež môcť preskúmať spektrálne charakteristiky častíc potenciálne generovaných zničenie a rozpadom častíc tmavej hmoty alebo blízkych astrofyzikálnych zdrojov, napríklad rýchlo rotujúcich neutrónových hviezd emitujúcich prúd častíc vo forme majáku, slávnych pulzárov. "Ale už tieto prvé údaje predstavujú veľký pokrok a naznačujú spojenie medzi prebytkom častíc a rozpadom tmavej hmoty," vysvetľuje Xin Wu.
Zdroj: unige.ch, nature.com
Hrochy