Một gợi ý mới và trêu ngươi về vật chất tối bí ẩn đã được tìm thấy bởi máy dò hạt Máy quang phổ từ tính Alpha trên Trạm vũ trụ quốc tế.
Gợi ý của vật chất tối đến từ thiết bị này, Máy quang phổ từ tính Alpha (AMS-02) trên Trạm vũ trụ quốc tế. Hình ảnh qua NASA
Một trong những khám phá vĩ đại của thế kỷ tới sẽ là phát hiện trực tiếp vật chất tối. Chất bí ẩn này, được cho là chiếm khoảng 23% khối lượng vũ trụ của chúng ta, hiện là một trong những chất được tìm kiếm nhiều nhất, là nguồn gốc của hàng ngàn bài báo khoa học và hàng giờ suy đoán bất tận trong nửa cuối thế kỷ qua, mặc dù thực tế là nó chưa được phát hiện trực tiếp. Giờ đây, một phân tích về 41 tỷ tia vũ trụ tấn công một thiết bị hiện đại có tên là máy dò hạt Alpha Spectrometer (AMS) trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) có thể đã tiến gần đến việc phát hiện vật chất tối. Nó cho thấy:
Sự vượt quá bất ngờ của các chất chống chọn lọc tia vũ trụ (positron) so với electron.
Một lời giải thích có thể là:
Các positron đang được tạo ra trong sự hủy diệt các hạt vật chất tối.
Nhà vật lý MIT, Sam Ting, người đứng đầu thí nghiệm, cho biết trong một bản tin từ trung tâm vật lý hạt châu Âu Cern:
Đây là quan sát thực nghiệm đầu tiên về phần positron tối đa sau nửa thế kỷ thí nghiệm tia vũ trụ.
Các nhà nghiên cứu cho biết dữ liệu ở mức năng lượng cao hơn sẽ cần thiết để xác nhận nguồn gốc vật chất tối. Bài viết của họ đã được xuất bản vào ngày hôm qua (18 tháng 9 năm 2014) trong Thư đánh giá vật lý.
Nhìn chung, năng lượng tối được cho là đóng góp 73 phần trăm khối lượng và năng lượng trong vũ trụ. 23 phần trăm khác là vật chất tối, chỉ còn lại 4 phần trăm vũ trụ gồm các vật chất thông thường, như các ngôi sao, hành tinh và con người. Biểu đồ hình tròn qua NASA
Thí nghiệm Máy quang phổ từ tính (AMS) là máy dò hạt tiên tiến trị giá 2 tỷ USD, được chế tạo, thử nghiệm và vận hành bởi một nhóm quốc tế gồm 60 viện từ 16 quốc gia và được tổ chức thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE ) sự tài trợ.
Nó được gắn với Trạm vũ trụ quốc tế - được thực hiện ở đó bởi nhiệm vụ Tàu con thoi thứ hai đến cuối cùng - và nó đã hoạt động từ năm 2011.
AMS đang tìm kiếm bằng chứng về vật chất tối trung tính. Nếu các hạt vật chất tối này tồn tại, chúng sẽ va chạm với nhau và giải phóng các hạt tích điện mà AMS có thể phát hiện.
Mặc dù phát hiện của AMS không phải là bằng chứng rõ ràng về vật chất tối, nhưng nó đã chỉ ra đúng hướng, theo lời các nhà nghiên cứu.
Họ nói rằng họ vẫn cần loại trừ các nguồn vật lý thiên văn như pulsar, là nguồn kết quả được thấy trong thí nghiệm AMS.
AMS không phải là công cụ duy nhất để săn lùng vật chất tối. Máy va chạm Hadron lớn (LHC) đã được tham gia tìm kiếm. Mùa hè vừa qua (tháng 7 năm 2014), Phòng Vật lý Năng lượng Cao của Bộ Khoa học Vật lý Năng lượng Cao và Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ đã cùng nhau công bố hỗ trợ cho ba thí nghiệm trong thế hệ tiếp theo của việc tìm kiếm vật chất tối. Chúng sẽ nhạy cảm ít nhất 10 lần so với vụ phát hiện vật chất tối hiện tại.
Tuy nhiên, cho đến nay, phát hiện gần đây của thí nghiệm AMS này có thế giới vật lý và thiên văn học rất ồn ào. Tổng giám đốc Cern Rolf Heuer nói:
Với AMS và với LHC sẽ khởi động lại trong tương lai gần với những năng lượng chưa từng có trước đây, chúng ta đang sống trong thời kỳ rất thú vị đối với vật lý hạt vì cả hai thiết bị đều đang vượt qua ranh giới vật lý.