http://science.nasa.gov/headlines/y2009/14aug_ams.htmВ 2010 году завершатся полеты космических челноков НАСА, также будет завершено будет завершено 12-тилетнее строительство Международной космической станции. С последним рейсом шаттла на МКС будет запущена охота за галактиками из антиматерии.
Охотой займется устройство под названием Магнитный альфа-спектрометр (AMS), детектор космических лучей стоимостью 1,5 млрд. долларов. Помимо поиска далеких "анти-галактик", AMS также займется проверкой ведущих теорий темной материи, невидимой и загадочной, составляющей 83 процента материи Вселенной. Кроме этого, будет искать стренджлеты - гипотетическую ультра-массивную форму материи, содержащюю так называемые странные кварки. Лучшее понимание стренджлетов поможет ученым изучать микроквазары и крохотные первичные черные дыры, процесс их испарения, что позволит ответить на вопрос, были они вообще или нет. Все эти экзотические явления могут обнаруживать себя космическим излучением ультравысоких энергий, которые и умеет определять AMS.
С 1995 года разработкой и постройкой прибора руководит нобелевский лауреат, физик Массачусетсткого технологического института Сэмуель Тинг. Тинг сравнивает AMS с наземными ускорителями частиц - и здесь и там частицы захватываются магнитным полем и их характеристики определяются по их трекам с помощью специальных кремниевых детекторов.
Эти детекторы выдают терабаты данных из которых потом суперкомпьютер определяет массу, энергию и электрический заряд частиц. Необходимость в суперкомпьютере частично объясняет, почему AMS будет смонтирован на МКС, а не отправлен в свободный полет, как обычный спутник. AMS производит информации во много раз больше, чем можно передавать на землю, так что он должен иметь на борту суперкомпьютер на основе 650 процессоров, чтобы производить вычисления на орбите. Частично из за этого огромного компьютера, AMS требует 2,5 киловаттного источника питания, гораздо больше, чем могут выдать обычные солнечные панели спутников, но это вполне по силам 100 киловаттной сети космической станции.
Впрочем, есть пара больших отличий AMS от подземных ускорителей. Во-первых, AMS будет ловить частицы, типа тяжелых ядер, с энергиями, недоступными для ускорителей частиц. Мощнейщий в мире ускоритель, Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе, способен сталкивать частицы с общей энергией около 7 ТэВ. А космические лучи могут иметь энергии в 100 млн. ТэВ или больше. Другое важное отличие в том, что ускорители "размазывают" частицы друг об друга, что бы изучить эти самые частицы, а AMS будет ловить высокоэнергетичные частицы из глубокого космоса, чтобы узнать чуть больше о космосе.
К примеру, в космологии существует старая проблема "потерянной антиматерии". Теоретически, количество материи и антиматерии после Большого Взрыва должно быть одинаковым. Так куда исчезла антиматерия? Вряд ли она есть где-то по близости, иначе бы мы видели яркое рентгеновское свечение в местах контакта материи и антиматерии и их аннигиляции.
Одно из объяснений может быть в том, что некоторые очень далекие галактики целиком состоят из антиматерии, а поскольку антиматерия визуально не отличается от обычной материи, невозможно простыми наблюдениями выяснить из какого вида материи сделаны галактики. Однако, AMS получит хорошее подтверждение наличия галактик из антиматерии, если зафиксирует хоть одно ядро антигелия или более тяжелого "антиэлемента". Столкновения частиц космических лучей вблизи Земли могут рождать частицы антиматерии, но вероятность, что при таких столкновениях родится целое ядро антигелия настолько исчезающе мала, что наличие хоть одного зарегистрированного ядра антигелия будет хорошим свидетельством того, что это ядро принесено на Землю из далеких глубин космоса, где доминирует антиматерия.
Другие аппараты, например итальянский спутник PAMELA, уже пробовали искать ядра антигелия, но ни один из них не был достаточно чувствительным, чтобы подтвердить наличие "антигалактик". AMS почти в 200 раз более силен в собирании частиц, чем любой его предшественник. Если AMS не найдет ядер антигелия, это будет означать, что не существует галактик из антиматерии ближе чем на тысячу мегапарсек или, если грубо, до самого края наблюдаемой Вселенной.
Также AMS поможет с загадкой природы темной материи. Ученым понятно, что большая часть Вселенной сделана из невидимой темной материи. Непонятно только что это за материя. Одна из теорий предполагает, что она сделана из частиц, прозванных нейтралино. Взаимные столконовения нейтралино должны производить множество высокоэнергетичных позитронов, которые и попытается засечь AMS.
