МОСКВА, 29 апр - РИА Новости. Детектор AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer), созданный учеными из 16 стран, в пятницу вечером отправится в грузовом отсеке шаттла "Индевор" в космос, где в течение десяти лет на борту МКС будет отыскивать следы темной материи и антиматерии в потоках космических лучей.
"Самая увлекательная задача AMS - это исследование неизвестного, поиск существующих в природе явлений, которые мы ранее не представляли себе и не имели инструментов для того, чтобы их открыть", - сказал руководитель коллаборации AMS Сэмюэл Тин (Samuel Ting), лауреат Нобелевской премии по физике 1976 года, которую он получил за открытие J/?-мезона.
Наблюдения с помощью AMS помогут физикам ответить на два фундаментальных вопроса: из чего состоит невидимая масса во Вселенной и что случилось с первоначально существовавшей антиматерией.
Самый тяжелый груз для МКС
AMS-02 - самый современный детектор элементарных частиц, стоимость которого составила 1,5 миллиарда долларов. Из-за высокой чувствительности этот прибор называют "Хабблом" космических лучей". Он представляет собой так называемый магнитный спектрометр, в состав которого входит мощный постоянный магнит, который отклоняет летящие в него заряженные частицы (это позволяет определить их заряд, скорость и массу), а также ряд других детекторов, фиксирующих ионы, нейтральные частицы, гамма-лучи и другие параметры.
Его начали разрабатывать еще в 1994 году, а летом 1998 года совершил десятидневный полет на шаттле "Дискавери" его прототип - прибор AMS-01. Это был первый большой магнитный спектрометр, побывавший в космосе.
Чтобы прибор смог проработать десять лет на МКС, его заменили на постоянный магнит, изготовленный из сплава неодима и железа, весом 1,2 тонны. Сила этого магнита (1,25 тысячи гауссов) в 4 тысячи раз превышает силу магнитного поля Земли.
После доработки в ЦЕРНе прибор в августе 2010 года был доставлен в космический центр имени Кеннеди, где он ожидал старта "Индевора".
Детектор станет самым тяжелым научным прибором на МКС, его вес составляет 8,5 тонны, а объем 54 кубометра. Он будет установлен снаружи - на небольшой площадке на скрещении фермы, на которой находятся главные солнечные солнечные батареи станции, и линии основных модулей станции.
Изнанка Вселенной
Наш мир, как обнаружили астрономы в 1960-1970-е годы, лишь примерно на 5% состоит из обычного вещества. Еще около 72% приходится на темную энергию, а 23% - на темную материю. Темная материя практически не взаимодействуют с обычной материей и проявляют себя только через гравитацию. Только допустив существование невидимой тяготеющей массы, ученые смогли объяснить странные отклонения в скорости вращения галактик и ряд других эффектов.
До сих пор обнаружить явные и неоспоримые следы существования темной материи не удалось, хотя есть некоторые указания, которые могут стать путеводной нитью для AMS. Российско-итальянский детектор PAMELA, установленный на спутнике "Ресурс-ДК1", в 2008 году обнаружил неожиданный избыток позитронов в космических лучах, одним из возможных объяснений которого является аннигиляция частиц темной материи.
Однако тогда профессор МИФИ Аркадий Гальпер, координатор работ в рамках эксперимента с российской стороны, в беседе с РИА Новости отметил, что "можно найти не одну модель, описывающую наши результаты".
Одна из гипотез гласит, что темная материя может состоять из нейтралино - массивных нейтральных частиц. Сталкиваясь между собой, эти частицы могут порождать другие частицы, избыток которых может зафиксировать AMS, обнаружив таким образом темную материю.
Другая задача телескопа - поиск антиматерии, зеркальной по отношению к материи субстанции, которая состоит из античастиц: роль электронов в ее атомах играют положительно заряженные позитроны, роль протонов - отрицательные антипротоны, а нейтронов - антинейтроны (не имеющие заряда, как и нейтрон, но с обратным магнитным моментом).
После Большого взрыва во Вселенной должно было возникнуть равное количество материи и антиматерии, но последняя по неизвестным причинам исчезла, и в природе наблюдаются только отдельные античастицы, в основном позитроны. Ученые в лабораторных условиях получают атомы антиматерии - антиводород и антигелий, однако не исключено, что где-то во Вселенной все-таки есть значимое количество антивещества. "Поимка" даже одного атома антигелия может навести на его след. Результаты полученные на AMS-01 показали, что соотношение антигелия к гелию во Вселенной составляет примерно одну миллионную. AMS-02 чувствительнее примерно в тысячу раз, что поможет выяснить, существует ли в природе антиматерия.
Другая экзотика, поисками которой займется телескоп - "странная" материя, в состав частиц которой входят "странные" кварки. Всего известно шесть типов кварков, однако вся материя на Земле (состоящая из протонов, нейтронов и электронов) включает в себя только два - "верхние" и "нижние" кварки. Теория предсказывает, что может существовать материя, включающая "странные" кварки - и ее может засечь AMS.
