Астронет: Мария Хохлова/scientific.ru Над Антарктидой ловят антивещество http://variable-stars.ru/db/msg/1201799 |
3.01.2005 18:52 | Мария Хохлова/scientific.ru
Новый эксперимент по обнаружению антивещества в космических лучах проводят японские ученые совместно со своими американскими коллегами. 13 декабря 2004 года над Антарктидой запущен высотный аэростат со сверхпроводящим спектрометром BESS-Polar. Ученые надеются найти доказательства существования "первичных" черных дыр и "барионной симметрии" (равного количества вещества и антивещества во Вселенной).
Напомним: антивещество – это материя, состоящая из античастиц. Частицы и
античастицы имеют
одинаковую массу, время жизни, спин, но различаются знаками всех зарядов: электрического,
барионного, лептонного и т. д. Это следует из общих принципов квантовой теории поля
и
подтверждается надежными экспериментальными данными. Многие античастицы удалось получить
в
лабораторных условиях, однако наибольший интерес представляет обнаружение античастиц
в
космических лучах. Многочисленные варианты теории Большого Взрыва утверждают, что
первоначально
должно было возникнуть равное количество материи и антиматерии. Однако сейчас наблюдается
явная
асимметрия мира в сторону "простой" материи. В частности, в потоке частиц, прилетающих
к нам из
космоса, были обнаружены ядра почти всех элементов таблицы Менделеева, однако до
сих пор не
зарегистрировано антиядер. Обнаружение ядер антигелия стало бы серьезнейшим аргументом
в пользу
существования галактик, состоящих из антивещества. Дело в том, что вероятность создать
антигелий за
счет столкновения протонов космических лучей с веществом межзвёздного газа пренебрежимо
мала. В то
же время если существуют антизвёзды, то в них антиводород должен перегорать в антигелий,
а затем в
антиуглерод. Поэтому поиск антигелия является одной из основных задач BESS-Polar.
[От редакции Scientific.ru: Наличие галактик из антивещества
практически исключено, так как не наблюдается гамма-излучение, которое
неизбежно должно рождаться при аннигиляции частиц межгалактического
газа, попадающего в такие галактики.]
Эксперимент является частью проекта BESS (Balloon-borne Experiment with a Superconducting Spectrometer - Эксперимент по поднятию на аэростате сверхпроводящего спектрометра). Это сотрудничество японских и американских ученых из организации KEK, Университета Токио, Университета Кобэ, Института космических наук и астронавтики японского Агентства космических исследований, NASA и Университета штата Мэриленд.
Рис. 1. Наддув аэростата BESS. |
Рис. 2. Запуск BESS. |
BESS-Polar поднялся на высоту 39 километров недалеко от американской станции Мак-Мёрдо и за 8 дней облетел на этой высоте Южный полюс. Антарктида была выбрана не случайно. "Магнитное поле Земли защищает нас от антипротонов и от космических потоков других частиц. Линии магнитного поля относят частицы к полюсам Земли, и концентрация низкоэнергетического космического излучения, проходящего через земную атмосферу, здесь выше" - говорит главный испытатель Центра космических полетов Годдарда (NASA) доктор Джон Митчел. Кроме того, Антарктида удобна для запуска аэростатов, так как постоянный дневной свет и отсутствие серьезных ежесуточных колебаний температуры облегчает обеспечение постоянной высоты полета.
Это первый полет BESS-Polar. С 1993 года по 2002 проект BESS проводил ежегодные полеты на севере Канады, однако продолжительность их составляла всего один день. Были пойманы миллионы частиц космических лучей и несколько тысяч низкоэнергетических антипротонов, но для статистики и дальнейших выводов этого еще очень мало. Новый спектрометр внешне напоминает предыдущие версии BESS, однако оснащен ультратонким магнитом и скомпонован так, чтобы регистрировать антипротоны с самой низкой энергией. Предполагалось, что полет будет продолжаться более 10 дней, однако 21 декабря BESS-Polar был возвращён на землю. Следующий запуск планируется провести так же в период минимальной солнечной активности, в 2007 году.
Источники: Bess - Information Page, KEK - Press Release.