Магнитный альфа-спектрометр
AMS-02, детектор, предназначенный для изучения состава космических лучей, работает на борту МКС с мая 2011 года. Работает давно и успешно, регистрирует мириады частиц и античастиц и определяет их характеристики. В апреле 2013 было объявлено, что данные AMS-02 подтверждают результаты космического эксперимента PAMELA и гамма-телескопа Fermi по избытку позитронов больших энергий, и это стало важным этапом в исследовании вопроса темной материи. Дело в том, что античастицы космических лучей всегда вторичны. Рано или поздно они аннигилируют, сталкиваясь с обычным веществом, поэтому наличие античастиц означает, что в космосе налажено непрерывное их производство. Некоторые позитроны рождаются в столкновениях частиц высоких энергий, источником других являются пульсары, но так или иначе, известных механизмов не хватало для объяснения наблюдаемого избытка. Отсюда возникла притягательная мысль, что источниками позитронов являются частицы темной материи, способные (согласно распространенным теориям) аннигилировать в электрон-позитронные пары при столкновении друг с другом.
Результаты AMS-02 по позитронам вызвали целую волну публикаций, объяснявших наблюдавшийся эффект с самых разных позиций: от ошибочной интерпретации астрофизического фона до теорий новой физики - но за неимением новых, более точных данных конкретный выбор сделать было нельзя и все постепенно утихло.
И вот в августе 2016 года в Physical Review Letters появляется очередная
статья от AMS-02, где они промеряли распределение антипротонов космических лучей по энергиям (антипротон - более редкий зверь, для набора хорошей статистики потребовалось больше времени). Статья себе и статья, но буквально на днях в Архиве появились сразу 2 работы с интерпретацией этих результатов: 10 октября вышла
arXiv:1610.03071, а 12 октября -
arXiv:1610.03840. Две разные группы, одна из Германии, а другая из Китая, независимо проанализировали данные AMS-02 и пришли к выводу, что в спектре антипротонов тоже есть избыток, который можно объяснить аннигиляцией частиц темной материи. Немцы видят сигнал значимостью 4.5σ на энергии 80 ГэВ, китайцы - сигнал в 8σ на 30-70 ГэВ. Ожидаемое сечение аннигиляции частиц темной материи в адроны у обоих групп также почти совпадают. Редкий случай почти синхронной публикации с похожими результатами на одну и ту же тему.
Конечно все это еще не является убедительным доказательством, но то что разные люди независимо находят одинаковые вещи, говорит о многом. Также, в послесловиях к своим статьям и немцы, и китайцы скромно отмечают, что "антипротонный сигнал" обнаружен примерно в том же диапазоне энергий, где ранее было зарегистрировано слабое гамма-излучение из центра нашей галактики и карликовых галактик Reticulum 2 и Tucana III. Что видимо указывает на общую причину этих явлений.
И возможно это действительно темная материя.
