La station spatiale AMS peut avoir des données sur la matière noire

Couplé à la Station spatiale internationale, le module de spectromètre magnétique Alpha, ou AMS, en orbite autour de mai 2011 pour collecter des données sur les matériaux cosmiques, a vu ses premiers résultats publiés par le centre de recherche du CERN à Genève.

Les données obtenues au cours des 18 derniers mois de fonctionnement semblent confirmer certaines théories sur la nature de la matière noire et la composition des particules d'antimatière trouvées dans l'espace. Le module a fait le tour de la Terre en capturant les réactions cosmiques qui se trouvent dans le champ invisible, en détectant les énergies produites par la rencontre des particules.

L'enregistrement de milliards d'événements cosmiques à des niveaux d'énergie lors de la mesure des électrons générés près de l'atmosphère terrestre renforce la méfiance à l'égard de la matière noire et suggère en outre que des particules de matière noire et des antiparticules s'annulent dans l'espace.

Cette possibilité est conforme à la théorie de la supersymétrie, selon laquelle les positrons (électrons chargés positivement) prennent naissance lorsque des particules de matière noire se heurtent et s'annulent dans l'espace. Malgré les données recueillies, la théorie alternative selon laquelle les positrons proviennent de pulsars distribués dans le cosmos ne peut pas encore être écartée.

Matière noire et l'origine de l'univers

Les preuves astronomiques indiquent que l'univers est fait de matière. La théorie du Big Bang suggère toutefois que l'origine de l'univers exigeait des quantités égales de matière et d'antimatière. Pour le théoricien physique George Gamov, le Big Bang représente le moment où la matière a commencé à prédominer sur l'antimatière.

Il existe également une grande différence entre ce que les physiciens estiment être la quantité totale de masse dans l'univers et ce qu'ils ont observé jusqu'à présent. Qu'il existe ou non une quantité importante d'antimatière est l'une des questions fondamentales de l'origine et de la nature de l'univers auxquelles le module AMS peut apporter une réponse.

La matière noire, qui correspond à un quart de la densité énergétique de l'univers, reste l'un des grands mystères de la physique d'aujourd'hui. Grâce à leur étude, les scientifiques espèrent répondre à des questions sur les champs gravitationnels de corps physiques tels que les étoiles et les galaxies et comprendre le rôle de la matière dans l'expansion de l'univers espace-temps.

Le projet AMS: spectromètre magnétique alpha

Le spectromètre magnétique Alpha est, avec le CERN, l’étude scientifique la plus importante dans le domaine de l’antimatière et de la matière noire. Le projet AMS a débuté en 1994, lorsque le MIT et professeur de physique Nobel, Samuel Ting, ont lancé une nouvelle expérience de physique des hautes énergies (nucléaire).

À la suite de l’annonce du projet de station spatiale internationale en 1993, Ting et ses collaborateurs ont compris l’opportunité de mener des recherches spatiales novatrices et révolutionnaires. Ce groupe de physiciens a introduit le concept de «spectromètre à antimatière spatiale» et a reçu l’appui du département américain de l’énergie pour placer le module AMS dans l’espace.

L’équipement AMS, d’une valeur de 1, 6 milliard de dollars, qui a été construit dans les installations du CERN, comprend un aimant et huit détecteurs qui fournissent aux scientifiques des informations sur les particules qui traversent l’aimant de l’appareil. Toutes les données sont collectées en une fraction de seconde avant qu'une particule passe par le module AMS.

Selon le créateur du projet, «AMS est la première expérience à mesurer avec précision 1% du flux de rayons cosmiques de l'espace. Ce niveau de précision nous permettra de déterminer si notre observation actuelle des positrons a une origine de matière noire ou de pulsars. ” Ting et son équipe s'attendent à beaucoup plus de résultats pour les prochains mois d'étude.

L’équipe du projet AMS compte aujourd’hui plus de 600 physiciens issus de 56 institutions de 16 pays d’Europe, d’Asie et d’Amérique du Nord. Des entités de la communauté scientifique telles que le CERN, la NASA et le Massachusetts Institute of Technology participent directement au projet.