https://frosthead.com

Apakah Kami Hanya Menemukan Materi Gelap?

Pertama: Tidak. Para ilmuwan tidak hanya menemukan materi gelap.

Sekarang itu keluar dari jalan, kita bisa mendapatkan bagian yang baik.

Hasil pertama adalah dari Alpha Magnetic Spectrometer, sebuah detektor super mahal yang saat ini meluncur dengan cepat dengan kecepatan 17.500 mil per jam dari tempat bertenggernya di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Detektor itu, yang dirancang untuk mengukur partikel berenergi tinggi seperti sinar kosmik dan positron partikel antimateri, dirancang untuk akhirnya menemukan materi gelap yang sulit dipahami.

Apa Itu Masalah Gelap?

"Materi gelap, " kata Associated Press, "diperkirakan membuat sekitar seperempat dari semua materi di alam semesta." Namun kita tidak bisa melihatnya. Fisikawan telah lama mencurigai keberadaan materi gelap, dan adalah mungkin untuk semacam melihat bahwa ia ada dengan melihat efek gravitasi pada materi reguler di sekitarnya. Tanpa materi gelap, pikirnya, galaksi seperti Bima Sakti kita sendiri tidak akan mampu menahan bentuknya.

Tidak ada materi gelap, tidak ada alam semesta seperti yang kita kenal.

Jadi Apa yang Mereka Temukan?

Menggunakan Alpha Magnetic Spectrometer, para ilmuwan "mengumpulkan sekitar 25 miliar partikel sinar kosmik, termasuk 6, 8 juta elektron dan positron, " kata John Matson dari Scientific American . Positron adalah antimateri yang setara dengan elektron — pada dasarnya, elektron dengan muatan positif daripada muatan listrik negatif. Beberapa fisikawan berpikir bahwa ketika dua partikel materi gelap saling bertabrakan, mereka dapat membuat positron.

Menurut Matson, temuan besarnya adalah bahwa “fraksi positron dalam campuran partikel melebihi apa yang diharapkan secara naif dengan tidak adanya materi gelap atau sumber tak terhitung lainnya.” Dengan kata lain, ada lebih banyak positron daripada seharusnya— kecuali kita mempertimbangkan fakta bahwa ada kekuatan lain yang membuat semua positron bonus ini.

Para ilmuwan juga dapat melihat berapa banyak energi yang dimiliki positron yang mengenai detektor mereka. Positron yang dibuat oleh materi gelap sebagian besar harus memiliki energi tinggi, tetapi setelah titik tertentu, jumlah positron harus turun lagi, cukup dramatis. Tetapi para ilmuwan tidak menemukan penurunan ini, yang berarti mereka tidak dapat secara spesifik menganggap positron yang mereka amati sebagai materi gelap.

Apa artinya?

Menurut Wired 's Adam Mann, positron tambahan "mungkin merupakan bukti langsung terbaik dari materi gelap sampai saat ini." Associated Press menyebut pengamatan "menggoda jejak kaki kosmik yang tampaknya telah ditinggalkan oleh materi gelap."

Namun hasilnya tidak begitu konklusif. AP: “Bukti tidak cukup untuk menyatakan kasus ditutup. Jejak kaki mungkin berasal dari tersangka lain yang lebih konvensional: pulsar, atau bintang pemancar radiasi yang berputar. "

Jadi, seperti yang biasa dibicarakan, studi baru ini adalah bukti luar biasa dari materi gelap. Atau, Anda tahu, mungkin tidak.

Apa Artinya Ini?

"Penyelidik utama percobaan, pemenang Hadiah Nobel Samuel Ting, mengatakan bukti yang dikumpulkan sejauh ini" mendukung keberadaan materi gelap tetapi tidak dapat mengesampingkan pulsar. " Stuart Clark.

"Hasil sejauh ini tidak ada yang baru untuk dikatakan tentang sumber antimateri, " dan karenanya tidak bisa mengatakan banyak hal tentang materi gelap.

Percobaan akan terus mengumpulkan sekitar 16 miliar sinar kosmik per tahun selama Stasiun Luar Angkasa Internasional tetap beroperasi. Jadi, sebenarnya pesannya adalah bahwa pekerjaan ini hanyalah permulaan.

"Materi gelap, " tulis Clark, "tetap sulit dipahami seperti biasa."

Jadi apa selanjutnya?

Pertama, detektor AMS akan terus berjalan, mencari penurunan energi positron yang akan mengindikasikan mereka dibuat oleh materi gelap.

"Untuk mengekspos secara pasti materi gelap, " tulis Space.com, kemungkinan akan membutuhkan pendekatan yang berbeda sama sekali.

Fisikawan harus melihat jauh di bawah bumi untuk secara langsung mendeteksi partikel yang membentuk materi gelap, yang disebut WIMPs (atau Weakly Interacting Massive Particles), beberapa ahli mengatakan. Menemukan bukti langsung materi gelap di Bumi akan membantu memperkuat penemuan percobaan stasiun ruang angkasa dengan menunjukkan bukti independen bahwa partikel materi gelap ada.

Lagi pula, mengapa itu keren?

Jika tidak ada yang lain dari penelitian ini adalah pengingat bahwa sementara kita paling sering berbicara tentang Stasiun Luar Angkasa Internasional dalam hal foto-foto indah dan pembuatan sandwich Bagaimana Tos yang astronot streaming kembali, stasiun juga merupakan platform untuk penelitian ilmiah terkemuka dunia dan aset yang sangat diperlukan.

Lebih banyak dari Smithsonian.com:
Merakit Sandwich di Spaaaaaaace!
Shedding Light on Dark Matter

Apakah Kami Hanya Menemukan Materi Gelap?