Hasil pertama dari instrumen ilmiah terbesar dan paling kompleks di atas Stasiun Luar Angkasa Internasional telah memberikan petunjuk menggiurkan dari rahasia partikel yang paling dijaga alam, tetapi sinyal definitif untuk materi gelap tetap sulit dipahami. Sementara AMS telah melihat jutaan partikel antimateri - dengan lonjakan positron yang anomali - para peneliti belum dapat mengesampingkan penjelasan lain, seperti pulsar di dekatnya.
"Pengamatan ini menunjukkan adanya fenomena fisik baru," kata peneliti utama AMS, Samuel Ting, "dan apakah dari fisika partikel atau asal astrofisika memerlukan lebih banyak data. Selama beberapa bulan mendatang, AMS akan dapat memberi tahu kami secara meyakinkan apakah positron ini merupakan sinyal untuk materi gelap, atau apakah mereka memiliki asal lain. ”
AMS dibawa ke ISS pada tahun 2011 selama penerbangan akhir pesawat ulang-alik Endeavour, penerbangan ulang-alik kedua dari belakang. Eksperimen senilai $ 2 miliar ini meneliti sepuluh ribu sinar kosmik setiap menit, mencari petunjuk tentang sifat dasar materi.
Selama 18 bulan pertama operasi, AMS mengumpulkan 25 miliar peristiwa. Ia menemukan kelebihan positron anomali dalam fluks sinar kosmik - 6,8 juta adalah elektron atau pasangan antimateri mereka, positron.
AMS menemukan rasio positron terhadap elektron naik pada energi antara 10 dan 350 gigaelectronvolts, tetapi Ting dan timnya mengatakan kenaikan itu tidak cukup tajam untuk secara meyakinkan menghubungkannya dengan tabrakan materi gelap. Tetapi mereka juga menemukan bahwa sinyal terlihat sama di semua ruang, yang akan diharapkan jika sinyal itu disebabkan oleh materi gelap - hal-hal misterius yang dianggap menyatukan galaksi dan memberi Semesta strukturnya.
Selain itu, energi dari positron ini menunjukkan bahwa mereka mungkin telah diciptakan ketika partikel-partikel materi gelap bertabrakan dan saling menghancurkan.
Hasil AMS konsisten dengan temuan teleskop sebelumnya, seperti instrumen gamma-ray Fermi dan PAMELA, yang juga mengalami kenaikan serupa, tetapi Ting mengatakan hasil AMS lebih tepat.
Hasil yang dirilis hari ini tidak termasuk 3 bulan terakhir data, yang belum diproses.
"Sebagai pengukuran paling tepat dari fluks positron sinar kosmik hingga saat ini, hasil ini menunjukkan dengan jelas kekuatan dan kemampuan detektor AMS," kata Ting.
Sinar kosmik bermuatan partikel berenergi tinggi yang menembus ruang. Kelebihan antimateri dalam fluks sinar kosmik pertama kali diamati sekitar dua dekade lalu. Namun, asal dari kelebihan itu tetap tidak bisa dijelaskan. Satu kemungkinan, diprediksi oleh teori yang dikenal sebagai supersimetri, adalah bahwa positron dapat dihasilkan ketika dua partikel materi gelap bertabrakan dan memusnahkan. Ting mengatakan bahwa selama tahun-tahun mendatang, AMS akan semakin menyempurnakan ketelitian pengukuran, dan memperjelas perilaku fraksi positron pada energi di atas 250 GeV.
Meskipun memiliki AMS di ruang angkasa dan jauh dari atmosfer Bumi - memungkinkan instrumen untuk menerima rentetan konstan dari partikel berenergi tinggi - selama konferensi pers, Ting menjelaskan kesulitan mengoperasikan AMS di ruang angkasa. "Anda tidak dapat mengirim siswa untuk pergi keluar dan memperbaikinya," gurunya, tetapi juga menambahkan bahwa susunan surya ISS dan keberangkatan dan kedatangan berbagai pesawat ruang angkasa dapat memiliki efek pada fluktuasi termal yang mungkin dideteksi oleh peralatan sensitif. "Anda perlu memantau dan memperbaiki data secara terus-menerus atau Anda tidak mendapatkan hasil yang akurat," katanya.
Meskipun merekam lebih dari 30 miliar sinar kosmik sejak AMS-2 dipasang di Stasiun Luar Angkasa Internasional pada 2011, Ting mengatakan temuan yang dirilis hari ini hanya berdasarkan pada 10% dari bacaan yang akan diberikan instrumen selama masa pakainya.
Ditanya berapa banyak waktu yang dia butuhkan untuk mengeksplorasi pembacaan yang aneh, Ting hanya berkata, "Perlahan." Namun, Ting dilaporkan akan memberikan pembaruan pada bulan Juli di International Cosmic Ray Conference.
Info lebih lanjut: siaran pers CERN, makalah tim: Hasil Pertama dari Spektrometer Magnetik Alpha di Stasiun Luar Angkasa Internasional: Pengukuran Presisi Fraksi Positron dalam Sinar Kosmik Primer dari 0,5-350 GeV
