Усовершенствованный тонкий ионизационный калориметр

Усовершенствованный калориметр тонкой ионизации ( ATIC ) – это установленный на воздушном шаре прибор, летающий в стратосфере над Антарктидой для измерения энергии и состава космических лучей . ATIC был запущен со станции Мак-Мердо в декабре 2000 года и с тех пор совершил три успешных полета из четырех. впервые ^[1]

Принцип работы

Детектор использует принцип ионизационной калориметрии : несколько слоев сцинтиллятора германата висмута излучают свет при столкновении с частицами, что позволяет рассчитать энергию частиц. Кремниевая матрица частиц используется для определения электрического заряда . ^[2]

Соавторы

Проект представляет собой международное сотрудничество исследователей из Университета штата Луизиана , Университета Мэриленда, Колледж-Парка , Центра космических полетов Маршалла , обсерватории Пурпурная гора в Китае, Московского государственного университета в России и Института исследований Солнечной системы Макса Планка в Германии. ATIC поддерживается в США НАСА , а полеты проводятся под эгидой Управления программ по воздухоплаванию на летной базе Уоллопса сотрудниками Научной базы по производству воздушных шаров Колумбии . Антарктическая логистика обеспечивается Национальным научным фондом и его подрядчиком Raytheon Polar Services Corporation.Главным исследователем ATIC является Джон Вефель из Университета штата Луизиана.

Результаты

В ноябре 2008 года исследователи опубликовали в журнале Nature обнаружение избытка электронов высокой энергии . ^[3] За 5-недельный обсерваторский период в 2000 и 2003 годах ATIC насчитал 70 электронов с энергиями в диапазоне 300–800 ГэВ ; этих электронов было больше, чем ожидалось от галактического фона. Источник этих электронов неизвестен, но предполагается, что он находится относительно близко, на расстоянии не более 3000 световых лет , поскольку электроны высокой энергии быстро теряют энергию, проходя через галактическое магнитное поле и сталкиваясь с фотонами. Электроны могли исходить от ближайшего пульсара или другого астрофизического объекта, но исследователи не смогли идентифицировать подходящий объект. Согласно другой гипотезе, электроны возникают в результате столкновений частиц темной материи , например WIMP частиц Калуцы-Клейна с массой около 620 ГэВ. ^[3]^[4]

Связанные данные из других экспериментов

Ранее в этом году спутник PAMELA обнаружил избыточные позитроны ( античастицы электрона) в сигнале космических лучей, которые, как полагают, также возникают в результате взаимодействия темной материи.ATIC не может различать электроны и позитроны, поэтому вполне возможно, что эти два результата совместимы. ^[1]

С другой стороны, в ноябре 2008 года эксперимент Милагро сообщил о «горячих точках» космических лучей в небе, что, возможно, подтверждает, что астрофизические объекты являются источниками избыточных электронов. ^[5] В мае 2009 года сообщалось о наблюдениях космического телескопа Ферми , которые не подтвердили всплеск высокоэнергетических электронов, замеченный ATIC. ^[6]

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Прощай, Деннис (25 ноября 2008 г.). «Шепот, возможно, с темной стороны Вселенной» . Нью-Йорк Таймс .
↑ Описание инструмента . Архивировано 28 декабря 2008 года в Wayback Machine , группа космических наук LSU. Проверено 23 ноября 2008 г.
^ Jump up to: ^а ^б Таинственные электроны могут быть признаком темной материи , New Scientist , 19 ноября 2008 г.
↑ Обнаружено: космические лучи от загадочного близлежащего объекта. Архивировано 5 января 2010 г. в Wayback Machine , НАСА, 19 ноября 2008 г.
↑ Горячие точки космических лучей озадачивают исследователей , Nature News , 26 ноября 2008 г.
^ Сигнал темной материи уходит в тень , New Scientist , 7 мая 2009 г.

Внешние ссылки

Страница ATIC факультета физики и астрономии Университета штата Луизиана.
Подробный отчет о полете ATIC 1 (Антарктида 2000/2001 г.)
Подробный отчет о полете ATIC 2 (Антарктида, 2002/2003 гг.)
Подробный отчет о неудачном полете ATIC 3 (Антарктида, 2005 г.)
Подробный отчет о полете ATIC 4 (Антарктида 2007/2008 г.)

[nyt-1] Jump up to: ^а ^б Прощай, Деннис (25 ноября 2008 г.). «Шепот, возможно, с темной стороны Вселенной» . Нью-Йорк Таймс .

[2] Описание инструмента . Архивировано 28 декабря 2008 года в Wayback Machine , группа космических наук LSU. Проверено 23 ноября 2008 г.

[mysterious-3] Jump up to: ^а ^б Таинственные электроны могут быть признаком темной материи , New Scientist , 19 ноября 2008 г.

[4] Обнаружено: космические лучи от загадочного близлежащего объекта. Архивировано 5 января 2010 г. в Wayback Machine , НАСА, 19 ноября 2008 г.

[5] Горячие точки космических лучей озадачивают исследователей , Nature News , 26 ноября 2008 г.

[6] Сигнал темной материи уходит в тень , New Scientist , 7 мая 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]