Исследователь частиц темной материи (DAMPE) предоставил первые научные результаты, точно измерив поток электронов космических лучей, в особенности и спектральный разрыв при 0.9 ТэВ. Эти сведения могут пролить свет на аннигиляцию или распад частичек темной материи.
DAMPE – проект от более сотни ученых, техников и студентов из девяти институтов Китая, Швейцарии и Италии. Это первый китайский астрономический спутник, отправленный на орбиту 17 декабря 2015 года. Он находится на высоте 500 км и начал собирать информацию через неделю после старта.
За первые 530 дней работы аппарат зафиксировал 1.5 млн. электронов и позитронов выше 25 ГэВ. Данные отличаются невероятно высоким разрешением энергии и низким содержанием фонового загрязнения частиц. На первом изображении показаны результаты в диапазоне энергий от 25 ГэВ до 4.6 ТэВ.
DAMPE удалось обнаружить спектральных разрыв при 0.9 ТэВ с изменением спектрального индекса от 3.1 до 3.9. Точное определение спектра электронов и позитронов космических лучей серьезно сужает пространство параметров моделей, вроде приближенных пульсаров, остатков сверхновых или кандидатов в частички темной материи.
Анализ также намекает на наличие спектральной структуры между энергиями 1 и 2 ТэВ – возможный показатель соседних источников космических лучей или экзотических физических процессов.
DAMPE отметил больше 3.5 млрд. событий космических лучей с минимальной энергией. Ученые ожидают, что спутник зарегистрирует больше 10 млрд. событий в течение 5 лет.
Более детальная статистика позволит намного точнее определить спектр электронов и позитронов космических лучей до 10 ТэВ. Исследователи также смогут рассмотреть спектральные особенности, потенциально генерируемые аннигиляцией или близкими астрофизическими источниками, вроде пульсаров.
На втором изображении сравниваются результаты спектров электронов и позитронов космических лучей от DAMPE и других наблюдений. Эти сведения отображают уникальную способность спутника исследовать возможную новую физику или астрофизику благодаря высокому энергетическому разрешению и широкому охвату.
Миссия продолжит изучать галактические космические лучи до 10 ТэВ. Ожидают, что данные откроют новые явления пространства в окне ТэВ.
