El experimento AMS mide el exceso de antimateria en el universo

El equipo internacional que opera el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS ) ha anunciado los primeros resultados en su búsqueda de la materia oscura. Los resultados, presentados por el portavoz de AMS, el profesor Samuel Ting en un seminario en el CERN, se publicarán en la revista Physical Review Letters. En ellos se declara la observación de un exceso de positrones en el flujo de rayos cósmicos.

Los resultados de AMS se basan en unos 25 mil millones de eventos grabados, entre ellos 400.000 de positrones con energías entre 0,5 GeV y 350 GeV, registrados durante un año y medio. Esto representa la mayor colección de partículas de antimateria registrada en el espacio. La fracción de positrones se incrementa de 10 a 250 GeV GeV, con los datos que muestran la pendiente del incremento por la reducción de un orden de magnitud en el rango de 20-250 GeV. Los datos tampoco muestran ninguna variación significativa en el tiempo, o cualquier dirección de entrada preferido. Estos resultados son consistentes con los positrones procedentes de la aniquilación de partículas de materia oscura en el espacio, pero aún no son suficientemente concluyentes para descartar otras explicaciones.

“Como la medición más precisa del flujo de rayos cósmicos de positrones hasta la fecha, estos resultados muestran claramente el poder y las capacidades del detector AMS”, dijo el portavoz de AMS, Samuel Ting.“En los próximos meses, AMS será capaz de decirnos concluyentemente si estos positrones son una señal de la materia oscura, o si tienen otro origen “.

Los rayos cósmicos se cargan de partículas de alta energía que impregnan el espacio. El experimento AMS, instalado en la Estación Espacial Internacional, está diseñado para estudiarlos antes de que tengan la oportunidad de interactuar con la atmósfera de la Tierra. Se observó un exceso de antimateria en el flujo de rayos cósmicos por primera vez alrededor de hace dos décadas. El origen del exceso, sin embargo, sigue siendo inexplicable. Una posibilidad, prevista por una teoría conocida como supersimetría, es que los positrones se podrían producir cuando dos partículas de materia oscura colisionan y se aniquilan. Suponiendo una distribución isotrópica de partículas de materia oscura, estas teorías predicen las observaciones formuladas por AMS. Sin embargo, la medición de AMS todavía no puede descartar la explicación alternativa de que los positrones procedan de púlsares distribuidos por todo el plano galáctico. Las teorías de supersimetría predicen también un punto de corte a altas energías por encima del rango de masas de las partículas de materia oscura, y esto aún no ha sido observado. En los próximos años, AMS se esforzará en mejorar la precisión de la medición, y clarificar el comportamiento de la fracción de positrones a energías por encima de 250 GeV.

“Cuando usamos un nuevo instrumento de precisión en un nuevo régimen, se tiende a ver muchos nuevos resultados, y esperamos que este sea el primero de muchos”, dice Ting . ”AMS es el primer experimento para medir con el 1% de precisión en el espacio. Este es el nivel de precisión que nos permitirá saber si nuestra observación de positrones actual se trata de  materia oscura o tiene su origen en un púlsar “.

La materia oscura es uno de los misterios más importantes de la física actual. Representa más de un cuarto del equilibrio masa-energía del universo, se puede observar indirectamente a través de su interacción con la materia visible, pero aún no se ha detectado directamente. Las búsquedas de materia oscura se llevan a cabo en el espacio transmitidas por experimentos como AMS, así como en la Tierra en el Gran Colisionador de Hadrones y una serie de experimentos instalados en laboratorios subterráneos profundos.

“El resultado de AMS es un gran ejemplo de la complementariedad de los experimentos en la Tierra y en el espacio”, dijo el director general del CERN Rolf Heuer. “Al trabajar en conjunto, creo que podemos estar seguros de que habrá una resolución al enigma de la materia oscura en algún momento de los próximos años. “

Enlace original: AMS experiment measures antimatter excess in space