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우주 정거장 탐지기는 더 많은 암흑 물질에 대한 힌트를보고합니다.

암흑 물질에 대한 추가 증거에 대한 새로운보고는 크게 과장되었습니다. 어제 국제 우주 정거장에 부착 된 20 억 달러 규모의 우주 광선 탐지기 인 알파 자기 분광계 (AMS)와 협력하는 연구원들은 우주에서 고 에너지 포지트론에 대한 최신 데이터를보고했습니다. 그들은 적어도 보도 자료에서 새로운 결과가 중력이 은하에 묶는 신비한 것들 인 암흑 물질의 입자를 감지했다는 새로운 힌트를 제공 할 수 있다고 주장했다. 그러나 몇몇 우주의 레이 물리학 자들은 AMS 데이터가 여전히 초과에 대한 훨씬 더 평범한 설명과 완벽하게 일치한다고 말합니다. 그리고 그들은 AMS만이 문제를 해결할 것이라고 의심합니다.

케임브리지에있는 매사추세츠 주립 기술 연구소의 노벨상 수상자 사무엘 팅 (Samuel Ting)의 AMS 팀의 리더는 새로운 결과가 AMS가 암흑 물질을 감지했음을 증명하지 않는다고주의를 기울이고 있습니다. 그러나 그는 또한 데이터가 다른 사람들보다 그 해석에 더 많은 지원을 제공한다고 말합니다. "핵심 진술은 우리가 암흑 물질 설명과 모순을 찾지 못했다는 것입니다."

논쟁은 AMS의 주요 비율 측정, 포트 론 및 전자의 합에 대한 반물질 포지 트론의 수를 측정하는 데 중점을 둡니다. 2013 년 4 월, AMS는 입자의 에너지가 약 8 기가엘 전자 볼트 (GEV) 이상으로 증가함에 따라 전자와 포지트 여가의 개별 플럭스가 떨어지더라도 그 비율 또는 "양전자 분획"이 증가했다고 초기 보고서를 확인했습니다. 포지 트론의 상대적 풍부도 증가는 암흑 물질 입자의 존재를 알 수 있습니다. 많은 이론에 따르면, 그 입자가 충돌하면 전자-포지트론 쌍을 생산하기 위해 서로를 소멸시킬 것입니다. 초신성 폭발의 구름 같은 잔재와 같은 일반적인 소스가 포지이트보다 훨씬 더 많은 전자를 생성하기 때문에 우주 광선 사이의 전자와 포지 트론의 균형을 바꿀 것입니다.

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그러나 그 해석은 확실하지 않았습니다. AMS가 비율의 측정을 공개하기 전에도 천체 물리학 자들은 과도한 포지트론이 근처의 펄서에서 감지되지 않은 펄서에서 잠재적으로 발산 될 수 있다고 주장했다. 2013 년 11 월, 이스라엘 레오 보트에있는 Weizmann Science Institute of Science의 이론적 천체 물리학자인 Eli Waxman은 더 나아갔습니다. 그들은 과도한 포지트론이 단순히 성간 매체와 초신성 남은 자와 "1 차"우주 광선의 상호 작용에서 나올 수 있다고 주장했다. 그렇다면 포지 트론은 단지 "2 차"광선이었고 집에 쓸 내용이 없습니다.

그러나 AMS 팀 연구원들은 어제 물질 검토 편지에서 온라인으로보고 된 두 가지 새로운 기능을보고 있습니다. . 첫째, AMS 팀은 에너지로 상승한 후, 양전자 분획이 레벨이 떨어지는 것처럼 보이며, 원래 입자의 질량이 스폰 된 양지의 에너지에 상한을두기 때문에 과잉이 어두운 물질 입자 입자를 충돌함으로써 생성 될 경우 예상되는 바와 같이 275 GEV의 에너지에서 떨어질 수 있음을 알 수 있습니다. AMS 연구원들은 레벨링 오프가 1 개의 테라 전자 볼트 (TEV)의 질량을 가진 암흑 물질 입자와 일치 할 것이라고 말했다. (Albert Einstein의 유명한 질량과 에너지 동등성 덕분에 두 사람은 같은 단위로 측정 할 수 있습니다.)

둘째, AMS 팀은 전자와 포지 트론의 스펙트럼을 개별적으로 측정했습니다. 그들은 에너지가 증가함에 따라 스펙트럼이 다른 모양을 가지고 있음을 발견했습니다. 팅은“전자와 포지 트론이 너무 다르다는 것은 정말 놀랍습니다. 그리고 그 차이는 포지 트론이 1 차 우주 광선 전자에 의해 생성 된 2 차 우주 광선이 될 수 없다고 주장한다.

그러나 일부 우주 광선 물리학 자들은 확신하지 못합니다. 예를 들어, AMS의 전자 분획 그래프에서, 고 에너지 입자가 너무 드물기 때문에 가장 높은 에너지의 오차 막대가 큽니다. University Park의 Pennsylvania State University의 우주 광선 물리학자인 Stéphane Coutu는 이러한 불확실성으로 인해 양전자 부분이 실제로 떨어지기 시작하는지 여부는 불분명하다고 말합니다. Coutu는 양전자 분수가 AMS보다 높은 에너지에 빠지더라도 포트 론이 암흑 물질 소멸에서 비롯된 것으로 판명되지 않을 것이라고 Coutu는 말했다. 펄서가 입자를 가속하는 공간 영역이 크기가 제한적이라면, 이러한 "컷오프"는 펄서의 포지 트론에서 쉽게 발생할 수 있다고 그는 말했다. Coutu는“새로운 결과는 아마도 무엇이든 일치 할 것”이라고 Coutu는 말한다.

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마찬가지로, 왁스 맨은 새로운 데이터가 포트론이 단순히 2 차 우주 광선이 아니라는 것을 암시한다는 Ting의 주장에 의문을 제기합니다. 이 경우 전자와 포지 트론은 다른 장소에서 나올 것이며 스펙트럼이 비슷할 것으로 예상 할 이유가 없을 것이라고 Waxman은 말합니다. 또한 그는 AMS의 양전자 분수 측정은 2 차 우주 광선을 통해 달성 할 수있는 최대 값이라고 예측 한 한계에 불과한 것으로 보인다. 따라서 실제로 새로운 데이터는 포지 트론이 단순히 2 차 우주 광선이라는 해석을 뒷받침한다고 그는 말했다. "이것은 우리가 우주 광선 상호 작용을보고 있다는 매우 강력한 징후입니다."

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논쟁이 끝날까요? AMS는 10 년 동안 데이터를 더 많이 가져갈 예정이며, 이는 과학자들이 불확실성을 낮추고 더 높은 에너지를 향해 범위를 확장 할 수있게 해줄 것이라고 Ting은 말했다. "나는 우리가 좋은 통계로 1 TEV에 도달 할 수 있어야한다고 생각한다"고 그는 말했다. 그리고 그것은 결국 분쟁을 해결하기에 충분해야한다. 그러나 앤아버 미시간 대학교 (University of Michigan)의 천체 물리학자인 그레고리 타를레 (Gregory Tarlé)는 "나는 그것이 합법적 인 주장이라고 생각하지 않는다"고 말했다. 더 높은 에너지 우주 광선은 데이터 세트를 4 배로 떨어 뜨리면 통계적 불확실성이 크게 큰 낮은 속도에 도달한다고 그는 말했다. 따라서 Tarlé는 몇 년 후 AMS 결과가 지금 모호한 것으로 보일 것입니다.


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