Las últimas medidas del experimento AMS desvelan nuevos territorios en el flujo de los rayos cósmicos
19/9/2014 de CERN
La colaboración Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) ha presentado sus últimos resultados. Están basados en el análisis de 41 mil millones de partículas detectadas con el detector espacial AMS de la Estación Espacial Internacional. Los resultados proporcionan nuevos datos sobre la naturaleza del misterioso exceso de positrones observado en el flujo de rayos cósmicos.
Los rayos cósmicos son partículas comunes en el Universo. Consisten principalmente en protones y electrones, pero también hay muchos otros tipos de partículas, incluyendo positrones, que viajan por el espacio. Los positrones son la contrapartida en la antimateria de los electrones, con la misma masa pero carga eléctrica opuesta. La presencia de algunos positrones en el espacio puede ser explicada por colisiones de rayos cósmicos, aunque este fenómeno sólo produciría una diminuta parte de antimateria en todo el espectro de rayos cósmicos. Dado que la antimateria es extremadamente rara en el universo, cualquier exceso de antimateria registrado en el flujo de rayos cósmicos energéticos indica la existencia de una nueva fuente de positrones.
El experimento AMS es capaz de estudiar el flujo de rayos cósmicos con precisión sin precedentes, y en los resultados presentados ahora el equipo de investigadores muestra datos nuevos correspondientes a energías nunca antes captadas. La colaboración AMS ha analizado 41 mil millones de rayos cósmicos primarios entre los cuales unos 10 millones han sido identificados como electrones y positrones. La distribución de estos sucesos en el rango de energías entre 0.5 GeV a 500 GeV muestra un incremento de positrones a partir de los 8 GeV que no tienen una región preferente de procedencia en el espacio. La energía a partir de la cual la fracción de positrones ya no crece más ha sido medida en 275±32 GeV.
Este ritmo de decrecimiento a partir de los 275 GeV es muy importante para los físicos, pues puede ser un indicador de que el exceso de positrones es la firma de partículas de materia oscura aniquilándose y formando parejas de electrones y positrones. AMS también ha anunciado la detección de un cambio de comportamiento tanto en el flujo de electrones como en el de positrones a unos 30 GeV. En particular, entre los 20 GeV y 200 GeV, el ritmo de cambio del flujo de positrones es sorprendentemente mayor que el de los electrones. Se trata de un resultado muy importante para comprender mejor el origen de los electrones y positrones de los rayos cósmicos, y podría ser señal de un fenómeno desconocido.
