Wykrywacz antymaterii leci w kosmos

"Spektrometr Magnetyczny Alfa (Alpha Magnetic Spectrometer - AMS) zostanie zainstalowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie będzie prowadził pomiary przez co najmniej 10 lat. Ma on przybliżyć nas do rozwiązania dwóch najbardziej ekscytujących zagadek współczesnej fizyki. Celem badań jest poszukiwanie w przestrzeni kosmicznej naturalnie występujących cząstek antymaterii i ciemnej energii - zjawisk, które na razie pozostają nieuchwytne" - poinformowało PAP w środę biuro prasowe Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN), w której laboratoriach powstał AMS.

W projektowaniu i budowie AMS uczestniczyło 600 fizyków z 56 instytucji z 16 krajów. Wszystko zaczęło się w 1999 r. z inicjatywy laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki z 1976 roku Amerykanina Sama Tinga.

Jednym z zadań AMS będzie próba wykrycia w przestrzeni kosmicznej atomów antyhelu - odpowiednika znanego nam gazu szlachetnego helu, ale składającego się z antymaterii. Chodzi o weryfikację teorii, mówiącej, że w kosmosie mogą znajdować się duże skupiska antymaterii, której na Ziemi praktycznie się nie spotyka.

Naukowcy przypuszczają, że obecność w pobliżu Ziemi pojedynczych atomów antyhelu może świadczyć o tym, że w odległych obszarach wszechświata antymaterii może być więcej niż zwykłej materii, czyli że w sumie obu tych rodzajów materii byłoby we Wszechświecie tyle samo.

Jak informuje oficjalna strona projektu, AMS ma badać skład promieniowania kosmicznego z taką dokładnością, że wykryłby atomy antyhelu, nawet gdyby tylko jeden taki atom znajdował się wśród 10 miliardów innych cząstek.

Drugi problem, do którego rozwiązania ma przyczynić się detektor, to zagadka tzw. ciemnej materii. Na razie wiadomo o niej tyle, że to nieznana forma materii, znajdująca się w kosmosie. Badania astronomów wykazały, że w odległych od Ziemi miejscach są skupiska materii, mającej dużą masę, ale niewidocznej, bo niewydzielającej światła. Ponieważ tak nie zachowują się żadne znane obiekty kosmiczne, określono je właśnie mianem ciemnej materii. Fizycy przypuszczają, że składa się ona z nieznanych do tej pory cząstek. Wiadomo, że owej ciemnej materii jest we wszechświecie kilkakrotnie więcej niż "zwykłej", widzialnej materii. Łącznie ciemna materia i tzw. ciemna energia (o której również nic bliżej nie wiadomo) stanowią ok 95 proc. masy wszechświata.

Jak informuje oficjalna strona internetowa projektu badawczego, AMS ze stacji kosmicznej ISS już na Ziemię nie wróci. Ma tam działać nieprzerwanie, dopóki stacja będzie istniała. Detektor o wadze 8,5 tys. kg i objętości 64 metrów sześciennych będzie gromadził dane z prędkością ok. 7 Gigabitów na sekundę. Po wstępnej obróbce, ilość ta zostanie zredukowana do ok. 2 Megabitów na sekundę, które będą przesyłane do centrum kosmicznego w amerykańskim Houston w stanie Teksas, a stamtąd przekazywane dalej do naukowców w CERN jako materiał do analizy. W CERN znajdzie się też stanowisko, z którego badacze będą mogli sterować niektórymi funkcjami AMS.

Koszt całego przedsięwzięcia jest szacowany na ok. 1,5 mld dolarów.

"Kosmos to najdoskonalsze laboratorium. Ze swojej uprzywilejowanej pozycji na orbicie AMS będzie mógł lepiej niż na Ziemi badać zagadnienia takie jak antymateria, ciemna materia i źródła promieniowania kosmicznego. Najbardziej emocjonująca jest jednak szansa zobaczenia czegoś nieznanego, ponieważ zawsze, ilekroć osiągamy nowe poziomy dokładności obserwacji na niezbadanych obszarach, można się spodziewać niezwykłych i niewyobrażalnych odkryć" - powiedział rzecznik projektu AMS, noblista Samuel Ting.

Według dyrektora generalnego CERN Rolfa Heuera, to emocjonujący moment dla nauk poznawczych w ogóle. "Spodziewamy się interesujących danych, które mogą uzupełniać się wzajemnie z wynikami badań uzyskanymi dzięki akceleratorowi LHC. Oba te urządzenia badają podobne zagadnienia, ale patrzą na nie pod różnymi kątami, pozwalając nam równolegle na różne sposoby mierzyć się z zagadkami wszechświata" - powiedział Heuer