Японский спутник по исследованию частиц темной материи DAMPE сообщил о результатах полуторагодового наблюдения за космосом, в том числе об измерении загадочных высокоэнергетичных электронов, которые летят на Землю из космоса. Эксперимент определил то, что предсказывали опыты и симуляции, — внезапный спад в количестве электронов по мере роста их энергии.
© Chandra X-Ray Telescope
Это изменение, которое называется спектральным разломом, «подтверждает данные, полученные в результате предыдущих косвенных измерений» и проливает свет на поведение высокоэнергетичных электронов, сообщает исследование, опубликованное журнале Nature.
Журнал Science пишет, что эксперимент важен как «первая астрофизическая миссия Китая» и «показывает, что страна наращивает силу в освоении космической науки».
DAMPE считает электроны и их античастицы, позитроны, ударяющие по Земле из космоса. Если посмотреть на график числа электронов, которые ударяют по спутнику, относительно их энергии, то откроется следующая картина: количество электронов снижается по мере того, как энергия растет. Начиная с электронов мощностью 0.9 тераэлектронвольт (в 2 млн раз энергетичнее обычных электронов), DAMPE заметил знаки загадочной убыли. Резкое изменение могло быть результатом близости пульсаров или даже темной материи.
Физик Уим де Бёр из Технологического института Карлсруэ в Германии отметил, что Калориметрический электронный телескоп на МКС не видит это поле высокой энергии. Не замечает его и эксперимент, над которым работает де Бёр, — Альфа-магнитный спектрометр, также находящийся на МКС.
Пока ученые не располагают достаточным объемом данных об электронах с самой высокой энергией. Эксперименты отличаются по способу анализа данных и потенциальным источникам ошибок. Сам де Бёр считает, что «у темной материи не должна быть такая высокая энергия» и пока не знает, как интерпретировать разлом.
Разгадать тайну поля, на которое наткнулся японский спутник, поможет изучение электронов и их античастиц — позитронов.