Neue Studie wirft dunklen Materie in Frage

Eine neue Studie der dunklen Materie, die geheimnisvolle versteckte Sachen Gedanken zu durchdringen das Universum wirft Zweifel auf der vorherigen Feststellung, die Hoffnung, dass dunkler Materie endlich gesehen hatte angeboten.

Im Jahr 2008 ein europäisch-russischen Satelliten Nutzlast gefordert Antimatter Matter Exploration und leichte Kernen Astrophysik (PAMELA) entdeckt einen seltsamen Überfülle von Teilchen genannt Positronen, die Antimaterie-Gegenstück zu Elektronen sind. Materie und Antimaterie, die die gleiche Masse sondern gegenüber Gebühren, zerstören einander, wenn sie sich treffen.

Nach Theorie wenn ein Teilchen der dunklen Materie mit ihren Antiteilchen kollidiert, vernichten sie, Entfesselung ein Platzen der Energie und exotischen Teilchen. Dunkler Materie ist gedacht, um 98 Prozent aller Materie im Universum und 23 Prozent der gesamten Masse und Energie bilden. Wissenschaftler haben noch unsichtbare dunklen Materie direkt erkennen, aber seine Existenz ist abgeleitet basierend ihre Anziehungskraft auf normale Angelegenheit.

Die Positronen von PAMELA gefunden wurden gedacht, um die Produkte der Vernichtung der dunklen Materie mit Antimaterie und Wissenschaftler waren zuversichtlich, dass die spannende Entdeckung die Existenz der dunklen Materie schwer erweisen könnte.

Aber eine neue Studie hat mehr Fragen über PAMELAS Entdeckung. Forscher am Institut für Teilchen-Astrophysik und Kosmologie (KIPAC) an der Stanford University in Kalifornien bestätigt die Überfülle von Positronen, aber wenn sie eine plötzliche Abfall dieses Überschusses über einem bestimmten Energieniveau nicht sehen, sie wussten, dass etwas nicht stimmte.

"Wenn die Antimaterie, die wir messen steht vor der Tür von der Vernichtung von Teilchen der dunklen Materie, dann der Positron-Überschuss sollte bei einer Energie-Ebene, die die Masse der dunklen Materieteilchen entspricht ziemlich plötzlich absetzen" Studie Co-Autor Stefan Funk, Assistant Professor für Physik an der Stanford University, sagte in einer Erklärung.

Vielmehr Funk und sein Kollege Justin Vandenbroucke, gefunden, dass die Zahl der Positronen weiterhin im Einklang mit dem Niveau der Energie zu erhöhen. [7 überraschende Dinge im Universum]

"Einige festgestellt haben, dass dies insgesamt dunkler Materie als Quelle für die Antimaterie, was wir messen ausschließt,", sagt Funk. "Am allerwenigsten bedeutet dies, dass wenn die Positronen aus dunkler Materie Vernichtung kommen, dann dunkle-Materie-Teilchen als durch die PAMELA-Messung erlaubt eine höhere Masse haben müssen."

Aber die Ergebnisse sind nicht notwendigerweise einen endgültigen Schlag gegen die Feststellung, sagten die Forscher.

"Wir nehmen Sicht der Beobachtungsdaten und einfach die Daten, die wir beobachten die Berichterstattung," sagte Vandenbroucke. "Ich weiß aber, dass Artikel bereits angezeigt werden, die unser Ergebnis wahrscheinlich schließt die dunkle Materie Interpretation sagen. Ich persönlich denke, dass eine Interpretation zu stark ist."

Weitere Beobachtungen nötig, um die Debatte zu begleichen, sagten die Forscher. Ein Instrument insbesondere die Antimaterie-Jagd Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), wird voraussichtlich hilfreiche Ergebnissen führen.

NASA Space-Shuttle Endeavour durchgeführt das AMS-Experiment auf der internationalen Raumstation ISS im Mai, wo es auf das äußere der Anlage installiert wurde. Es ist seitdem tätig. Dieser Detektor, genauere Daten bei höheren Energien sammeln kann, sagte Vandenbroucke.

"AMS verfügt über einen sehr großen Magneten in den Detektor und so natürlich und sehr leicht unterscheiden zwischen Elektronen und Positronen", sagte Funk. "Das Experiment werden am ehesten in der Lage, eine endgültige Erklärung abgeben. "Es ist etwas, was wir sind alle gespannt."

Funk und Vandenbroucke verwendet der NASA Fermi Gamma-Ray Space Telescope, das höchste Energieformen des Lichts untersucht. Da das Teleskop neutralere Lichtteilchen, die Photonen, genannt erkennen soll muss es kein Magnet, negativ geladene Elektronen und positiv geladenen Positronen zu trennen.

Die Forscher mussten improvisieren, aber zum Glück existiert ein natürlicher Magnet close to Home: Erde. Magnetfeld des Planeten natürlich biegt die Pfade der geladenen Teilchen, die fast ununterbrochen Regen aus dem Weltraum, erklärten sie.

Die Wissenschaftler dann studierte geophysikalische Karten der Erde und berechnet, wie die Planeten geladene Teilchen durch das Teleskop in einen neuartigen Ansatz an der Kreuzung der Astrophysik und Geophysik gesehen herausfiltert.

"Die großen Imbiss hier ist, wie wertvoll es ist, zu messen und die Welt um uns herum so viele Wege wie möglich zu verstehen," sagte Vandenbroucke. "Haben Sie diese Grundlagen, ist es oft überraschend wie dieses Wissen nützlich sein kann."

Die Forscher detaillierte ihre Ergebnisse in ein Papier vorgelegt, in der Fachzeitschrift Physical Review Letters.

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, eine Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook .