Les premiers résultats de l'instrument scientifique le plus grand et le plus complexe à bord de la Station spatiale internationale ont fourni des indices alléchants des secrets les mieux gardés de la nature de la nature, mais un signal définitif pour la matière noire reste insaisissable. Alors que l'AMS a repéré des millions de particules d'antimatière - avec un pic anormal de positrons - les chercheurs ne peuvent pas encore exclure d'autres explications, telles que les pulsars à proximité.
«Ces observations montrent l'existence de nouveaux phénomènes physiques», a déclaré le chercheur principal de l'AMS, Samuel Ting, «et que ce soit d'origine physique des particules ou d'origine astrophysique, il faut plus de données. Au cours des prochains mois, l'AMS sera en mesure de nous dire de manière concluante si ces positons sont un signal pour la matière noire, ou s'ils ont une autre origine. »
L'AMS a été amené à l'ISS en 2011 lors du dernier vol de la navette spatiale Endeavour, l'avant-dernier vol de la navette. L'expérience de 2 milliards de dollars examine dix mille coups de rayons cosmiques chaque minute, à la recherche d'indices sur la nature fondamentale de la matière.
Au cours des 18 premiers mois de fonctionnement, l'AMS a collecté 25 milliards d'événements. Il a trouvé un excès anormal de positrons dans le flux de rayons cosmiques - 6,8 millions sont des électrons ou leur homologue d'antimatière, les positrons.
L'AMS a constaté que le rapport des positrons aux électrons augmente à des énergies comprises entre 10 et 350 gigaélectronvolts, mais Ting et son équipe ont déclaré que la hausse n'était pas assez forte pour l'attribuer de manière concluante aux collisions de matière noire. Mais ils ont également constaté que le signal avait la même apparence dans tout l'espace, ce qui serait attendu si le signal était dû à la matière noire - la substance mystérieuse qui est censée maintenir les galaxies ensemble et donner à l'Univers sa structure.
De plus, les énergies de ces positrons suggèrent qu'ils pourraient avoir été créés lorsque des particules de matière noire sont entrées en collision et se sont détruites.
Les résultats AMS sont cohérents avec les résultats des télescopes précédents, comme les instruments à rayons gamma Fermi et PAMELA, qui ont également connu une augmentation similaire, mais Ting a déclaré que les résultats AMS étaient plus précis.
Les résultats publiés aujourd'hui n'incluent pas les 3 derniers mois de données, qui n'ont pas encore été traitées.
"En tant que mesure la plus précise du flux de positons des rayons cosmiques à ce jour, ces résultats montrent clairement la puissance et les capacités du détecteur AMS", a déclaré Ting.
Les rayons cosmiques sont des particules de haute énergie chargées qui imprègnent l'espace. Un excès d'antimatière dans le flux de rayons cosmiques a été observé pour la première fois il y a environ deux décennies. L'origine de l'excédent reste cependant inexpliquée. Une possibilité, prédite par une théorie connue sous le nom de supersymétrie, est que des positrons pourraient être produits lorsque deux particules de matière noire entrent en collision et s'annihilent. Ting a déclaré qu'au cours des prochaines années, l'AMS affinerait davantage la précision de la mesure et clarifierait le comportement de la fraction de positrons à des énergies supérieures à 250 GeV.
Bien qu'ayant l'AMS dans l'espace et loin de l'atmosphère terrestre - permettant aux instruments de recevoir un barrage constant de particules de haute énergie - lors du point de presse, Ting a expliqué les difficultés de fonctionnement de l'AMS dans l'espace. "Vous ne pouvez pas envoyer un étudiant sortir et le réparer", a-t-il plaisanté, mais a également ajouté que les panneaux solaires de l'ISS et le départ et l'arrivée des différents engins spatiaux peuvent avoir un effet sur les fluctuations thermiques que l'équipement sensible pourrait détecter. "Vous devez surveiller et corriger les données en permanence ou vous n'obtenez pas de résultats précis", a-t-il déclaré.
Malgré l'enregistrement de plus de 30 milliards de rayons cosmiques depuis l'installation de l'AMS-2 sur la Station spatiale internationale en 2011, le Ting a déclaré que les résultats publiés aujourd'hui sont basés sur seulement 10% des lectures que l'instrument fournira au cours de sa vie.
Lorsqu'on lui a demandé combien de temps il lui fallait pour explorer les relevés anormaux, Ting a simplement répondu: «Lentement». Cependant, Ting fournirait une mise à jour en juillet lors de la Conférence internationale des rayons cosmiques.
Pour plus d'informations: Communiqué de presse du CERN, article de l'équipe: Premier résultat du spectromètre magnétique alpha sur la Station spatiale internationale: mesure de précision de la fraction de positrons dans les rayons cosmiques primaires de 0,5 à 350 GeV
