Ett internationellt samarbete mellan astronomer rapporterar om en ovanlig topp av atmosfäriska partiklar som kan vara en eftertraktad signatur av mörk materia.
Den kretsande PAMELA-satelliten, ett astrofysikuppdrag som drivs av Italien, Ryssland, Tyskland och Sverige, har upptäckt ett stort antal positroner - antimatera motsvarigheter till elektroner - inom energiområdet som är teoretiserat för att vara förknippat med förfall av mörk materia. Resultaten visas i veckans nummer av tidskriften Natur.
Mörk materia är det osynliga ämnet som står för det mesta av vårt universums massa, och vars närvaro kan härledas från gravitationseffekter på synlig materia. När partiklar av mörkt material förstörs efter kontakt med antimaterial, bör de ge en mängd olika subatomära partiklar, inklusive elektroner och positroner.
Antipartiklar står för en liten del av kosmiska strålar och är också kända för att produceras i interaktioner mellan kosmiska strålkärnor och atomer i det interstellära mediet, som kallas en "sekundär källa."
Tidigare statistiskt begränsade mätningar av förhållandet mellan positron- och elektronflöden har tolkats som bevis för en primär källa för positronerna, liksom en ökning av det totala elektron-positron-flödet vid energier mellan 300 och 600 GeV. Primära källor kan omfatta pulsars, mikrokvarnar eller förintelse av mörk materia.
Huvudstudieförfattaren Oscar Adriani, en astrofysikforskare vid universitetet i Florens i Italien, och hans kollegor rapporterar ett förhållande positron till elektron som systematiskt ökar på ett sätt som kan indikera förintelse av mörk materia.
Det nya dokumentet rapporterar en mätning av positronfraktionen i energiområdet 1,5–100GeV.
"Vi finner att positronfraktionen ökar kraftigt över mycket av det intervallet, på ett sätt som verkar vara helt inkonsekvent med sekundära källor," skrev författarna i Natur papper. "Vi drar därför slutsatsen att en primär källa, oavsett om det är ett astrofysiskt föremål eller förintelse av mörk materia, är nödvändigt." En annan möjlig källa för anitmatterpartiklarna, förutom mörka materialförintelse, kan vara en pulsar, konstaterar de.
PAMELA, som står för en nyttolast för antimateriautforskning och ljuskärnor astrofysik, lanserades i juni 2006 och planerade ursprungligen att pågå i tre år. Uppdragsforskare säger nu att det kommer att fortsätta att samla in data fram till åtminstone december 2009, vilket kommer att hjälpa till att fastställa om positronerna kommer från anihilation av mörk materia eller en enda närliggande källa.
Källa: Nature (det finns också en arXiv / astro-ph-version här)
