Trạm vũ trụ AMS có thể có dữ liệu về vật chất tối
Cùng với Trạm vũ trụ quốc tế, mô-đun quang phổ từ tính Alpha hoặc AMS, quay quanh từ tháng 5 năm 2011 để thu thập dữ liệu về các vật liệu vũ trụ, đã có kết quả đầu tiên được phát hành bởi trung tâm nghiên cứu của CERN tại Geneva.
Dữ liệu thu được trong 18 tháng hoạt động gần đây dường như xác nhận một số lý thuyết về bản chất của vật chất tối và thành phần của các hạt phản vật chất được tìm thấy trong không gian. Mô-đun này đang quay xung quanh Trái đất để ghi lại các phản ứng vũ trụ ở trong trường vô hình, phát hiện các năng lượng được tạo ra bởi sự chạm trán của các hạt.
Ghi lại hàng tỷ sự kiện vũ trụ ở mức năng lượng trong việc đo các electron được tạo ra gần bầu khí quyển Trái đất làm tăng sự nghi ngờ về vật chất tối và tiếp tục cho thấy các hạt vật chất tối và phản hạt tiêu diệt trong không gian.
Khả năng này diễn ra theo lý thuyết siêu đối xứng, trong đó nêu rõ rằng positron (electron tích điện dương) bắt nguồn khi các hạt vật chất tối va chạm và hủy diệt trong không gian. Mặc dù dữ liệu được thu thập, lý thuyết thay thế rằng positron có nguồn gốc từ các pulsar phân bố trong vũ trụ vẫn chưa thể bị loại bỏ.
Vật chất tối và nguồn gốc của vũ trụ
Bằng chứng thiên văn chỉ ra rằng vũ trụ được tạo thành từ vật chất. Tuy nhiên, lý thuyết Big Bang cho thấy rằng nguồn gốc của vũ trụ đòi hỏi một lượng vật chất và phản vật chất tương đương. Đối với nhà lý thuyết vật lý George Gamov, Vụ nổ lớn đại diện cho thời điểm vật chất bắt đầu chiếm ưu thế so với phản vật chất.
Ngoài ra còn có một sự khác biệt lớn giữa những gì các nhà vật lý tin là tổng khối lượng trong vũ trụ và những gì họ đã quan sát được cho đến nay. Có hay không một lượng đáng kể phản vật chất là một trong những câu hỏi cơ bản về nguồn gốc và bản chất của vũ trụ mà mô-đun AMS có thể giúp trả lời.
Vật chất tối, tương ứng với một phần tư mật độ năng lượng của vũ trụ, vẫn là một trong những bí ẩn lớn của vật lý ngày nay. Thông qua nghiên cứu của họ, các nhà khoa học hy vọng sẽ trả lời các câu hỏi về các trường hấp dẫn của các vật thể như sao và thiên hà và hiểu được vai trò của vật chất trong sự giãn nở của vũ trụ không gian.
Dự án AMS: Máy quang phổ từ tính Alpha
Máy quang phổ từ tính Alpha là nghiên cứu khoa học quan trọng nhất, cùng với CERN, trong lĩnh vực phản vật chất và vật chất tối. Dự án AMS bắt đầu vào năm 1994 khi giáo sư vật lý MIT và Nobel Samuel Ting bắt đầu một thí nghiệm mới với vật lý năng lượng cao (hạt nhân).
Sau thông báo về dự án Trạm vũ trụ quốc tế vào năm 1993, Ting và các cộng tác viên của ông đã nhìn thấy cơ hội tiến hành nghiên cứu không gian đột phá và đột phá. Nhóm các nhà vật lý này đã giới thiệu khái niệm về Máy quang phổ phản vật chất vũ trụ và nhận được hỗ trợ từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ để đặt mô-đun AMS lên vũ trụ.
Thiết bị AMS trị giá 1, 6 tỷ USD, được chế tạo tại các cơ sở của CERN, bao gồm một nam châm và tám máy dò cung cấp cho các nhà khoa học thông tin về các hạt đi qua nam châm của đơn vị. Tất cả dữ liệu được thu thập trong một phần của giây để một hạt đi qua mô-đun AMS.
Theo người tạo ra dự án, AMS là thử nghiệm đầu tiên đo chính xác 1% dòng tia vũ trụ từ không gian. Mức độ chính xác này sẽ cho phép chúng tôi biết liệu quan sát hiện tại của chúng tôi về positron có nguồn gốc vật chất tối hay nguồn gốc xung. Ting và nhóm của ông mong đợi nhiều kết quả hơn cho những tháng học tập tiếp theo.
Nhóm dự án AMS hôm nay bao gồm hơn 600 nhà vật lý từ 56 tổ chức ở 16 quốc gia ở Châu Âu, Châu Á và Bắc Mỹ. Các thực thể cộng đồng khoa học như CERN, NASA và Viện Công nghệ Massachusetts tham gia trực tiếp vào dự án.
