Китайский космический детектор зарегистрировал сигналы, которые могут быть сигналами от частиц темной материи - «Наука и технологии»

Поиски доказательств существования темной материи, таинственной субстанции, на долю которой приходится большая часть от общего количества материи во Вселенной, ведутся учеными-физиками уже достаточно давно. Однако, ни один из многочисленных экспериментов так и не принес положительных результатов, указывающих на сам факт существования частиц темной материи, их природу и характеристики. Но на днях члены научной группы китайской научной космической миссии DAMPE объявили о том, что в собранных ими данных наблюдаются четкие сигналы, которые могут являться сигналами частиц темной материи. Этот факт еще не может служить достоверным доказательством существования темной материи, но он может послужить в качестве указателя направления, в котором ученым требуется продолжать свои дальнейшие поиски.

Исследовательский космический аппарат Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) был разработан для поисков гипотетических частиц темной материи, называемых WIMP-частицами (weakly interacting massive particles), путем регистрации следов цепочек их возможного распада. Аппарат был запущен в космос в декабре 2015 года. Его основной инструмент, множество тонких датчиков, способен регистрировать направление, энергию и электрический заряд частиц, попадающих в его зону чувствительности. Объектами основного интереса со стороны ученых являлись электроны и позитроны, ведь согласно предположениям, две WIMP-частицы при столкновении взаимно уничтожают друг друга, создавая при этом пару электрон-позитрон.

За первые 530 суток работы инструмент DAMPE зарегистрировал около 1.5 миллионов электронов и позитронов, которые входят в состав космических лучей, источниками которых являются черные дыры, нейтронные звезды и взрывы сверхновых. Большое количество полученных данных позволило ученым выстроить зависимость количества частиц от их энергии. И на ожидаемой ровной кривой, ученые обнаружили аномальный провал. "Этот провал может стать доказательством существования темной материи" - рассказывает Чанг Чжин (Chang Jin), китайский ученый-астрофизик, - "Все данные указывают на какой-либо совершенно новый источник космических лучей или на факт существования темной материи".

Для определения и подтверждения обнаруженного феномена ученым потребуется гораздо больший объем информации, чем у них имеется на сегодняшний день. И космический детектор DAMPE будет продолжать работу в этом направлении. "Изначально мы рассчитывали на трехлетний срок реализации миссии DAMPE" - рассказывает Чанг Чжин, - "Но, бесперебойная работа космического аппарата и его научных инструментов позволяет нам рассчитывать еще на несколько лет, в течение которого датчик должен сделать записи о 10 миллиардах космических лучей".

Даже если дополнительные данные, собранные аппаратом DAMPE, не позволят ученым решить загадку темной материи, они существенно расширят наши знания относительно природы процессов ускорения космических лучей, которые происходят в "естественных ускорителях" пульсаров и взрывов сверхновых.

И в заключение следует отметить, что миссия DAMPE является самой первой китайской космической миссией, посвященной исследованиям в области астрономии и астрофизики. А в июне этого года к аппарату DAMPE присоединился рентгеновский телескоп Hard X-ray Modulation Telescope, который ведет наблюдения за черными дырами, нейтронными звездами, активными ядрами галактик и другими источниками рентгеновского излучения.