AMS meet indicatie donkere materie
De Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) aan boord van het ruimtestation ISS heeft opvallend veel positronen waargenomen in kosmische straling. Positronen zijn de subatomaire antideeltjes van elektronen. Mogelijk ontstaan deze antideeltjes wanneer twee donkere-materiedeeltjes op elkaar botsen en elkaar vernietigen. Het overschot aan positronen dat de AMS-02 in kosmische straling vond, geeft daarom een indicatie dat de detector donkere materie op het spoor is.
Nog nooit eerder is donkere materie waargenomen, terwijl ruim een kwart van het heelal uit deze materievorm bestaat. De vondst van het AMS-02 zou dus de eerste (indirecte) detectie van donkere materie zijn. Of de positronen daadwerkelijk afkomstig zijn van donkere materie is nog niet zeker. De deeltjes kunnen eventueel ook afkomstig zijn van pulsars. De komende maanden hopen de onderzoekers uitsluitsel te geven over de herkomst van de positronen.
De vondst bevestigt in ieder geval dat de AMS-02 goed functioneert. Elf jaar geleden ontwierp Nikhef een nieuw koelconcept voor de detector: CO2-koeling. Deze manier van koelen zorgt voor aanzienlijk minder materiaal in de detector vergeleken met andere koelmiddelen. Het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium ontwikkelde het door Nikhef ontworpen AMS-02 koelconcept verder en bouwde het uiteindelijk ook.
Bart Verlaat, ingenieur op de afdeling Mechanische Technologie van Nikhef is nog steeds bij het project betrokken. Hij hielp in 2010 met het testen van het systeem in de Space Simulator bij het European Space Agency en vervolgens in 2011 met de testen in de ruimte van het koelsysteem vanuit het Mission Control Center van NASA in Houston. "Ik ben blij te horen dat AMS positieve wetenschappelijke resultaten laat zien. Hopelijk heeft de goede werking van ons koelsysteem daaraan bijgedragen. Het koelsysteem functioneert boven verwachting goed. Sinds het begin van de missie is de temperatuur van de detector stabiel op 0° C en hebben we hem niet meer hoeven bij te stellen, iets wat we wel verwacht hadden door de veranderende thermische omgeving in de ruimte", aldus Verlaat.
Bron
Persbericht CERN
Referentie
First Result from the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station: Precision Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5–350 GeV, M. Aguilar et al. (AMS Collaboration), Phys. Rev. Lett. 110, 141102 (2013).