À la recherche de l'origine de la matière sombre
Le détecteur, appelé Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), capture les rayons cosmiques qui viennent de l'ensemble de notre galaxie. Les rayons cosmiques galactiques sont des particules accélérées par les explosions de supernovas, des étoiles avec une masse de nombreuses fois supérieure à celle de notre Soleil, qui éclatent violemment à la fin de leur vie. Parmi les rayons cosmiques entrant dans l'AMS-02, on trouve des positrons. Ces antiparticules d'électrons stables fournissent des informations importantes sur les caractéristiques de la matière sombre primordiale. Des chercheurs financés par l'UE basés à la Middle East Technical University en Turquie étaient très impliqués dans l'analyse des données de l'AMS-02. Dans le cadre du projet DARKMATTERAMS (Search for a dark matter signature with the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) experiment), ils ont contribué aux principaux résultats scientifiques issus des observations de l'AMS-02, ainsi qu'à une série d'articles dans des revues à comité de lecture à fort impact. Les données d'AMS-02 ont montré sans ambiguïté qu'il existe une source active de positrons dans notre galaxie. Les scientifiques ne savent pas si ces positrons proviennent de collisions de matière sombre ou d'une autre source. Mais des mesures encore en cours pourraient permettre de privilégier une des deux hypothèses. À ce jour, les données d'AMS-02 collectées sont envoyées pratiquement en temps réel avec le reste des données de l'ISS vers le Marshall Space Flight Center (MSFC) en Alabama, aux États-Unis. Ensuite, l'ensemble des données est redirigé vers le Payload Operations Control Centre (POCC) au Centre européen pour la recherche nucléaire (CERN), en Suisse. L'équipe DARKMATTERAMS travaille par roulements au POCC pendant l'analyse des mesures de l'AMS-02. En étudiant la proportion de positrons par rapport à l'énergie, les chercheurs ont observé un excédent de positrons à des énergies plus faibles par rapport à ce qui était prévu, ce qui laisse suggérer l'existence d'une source autre que les rayons cosmiques. La proportion de positrons la plus élevée a été constatée pour une énergie de centaines de giga-électron-volts (GeV), ce qui indique que les observations pourraient être compatibles avec une source de matière sombre de positrons telle que des collisions de matière sombre. Les résultats suscitent un intérêt énorme. Une explication scientifique solide devrait venir suite à des expériences supplémentaires.
Mots‑clés
Matière sombre, ISS, AMS-02, rayons cosmiques, positrons, DARKMATTERAMS
