29.22. Weiterer Hinweis auf Natur der Dunklen Materie?

Auf Astro-News ist zu lesen: http://www.astronews.com/news/artikel/2014/09/1409-027.shtml

"Am CERN in Genf wurden gestern die neusten Ergebnisse des Alpha-Magnet-Spektrometers (AMS) vorgestellt, das an Bord der Internationalen Raumstation ISS die Partikel der kosmischen Strahlung misst."


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"Wiki - Alpha-Magnet-Spektrometer hat geschrieben:Detektorbeschreibung

AMS-02 hat eine Masse von 8,5 Tonnen, die Abmessungen sind 3,1 m × 3,4 m × 4,5 m und die geometrische Akzeptanz beträgt 0,5 m²sr. Für die zentrale Komponente des Detektors war ursprünglich ein supraleitender Magnet mit maximaler Feldstärke 0,86 Tesla, der mit suprafluidem Helium auf 1,8 Kelvin gekühlt worden wäre, geplant.
Dieser wurde zur Laufzeitverlängerung des AMS-02 durch den 1.200 kg schweren Neodym-Permanentmagneten von AMS-01 mit 0,15 Tesla ersetzt. Im Innenraum des Magneten befindet sich ein doppelseitig strukturierter Silizium-Streifendetektor mit einer aktiven Fläche von 6,5 m². Damit wird der Durchgang von geladenen Teilchen auf acht Ebenen mit einer Einzelpunktauflösung von 10 µm vermessen.

Die Flugbahnen von geladenen Teilchen werden in dem Magnetfeld dieses Magnetspektrometers gekrümmt. Anhand der Krümmung können der Impuls der geladenen Teilchen und das Ladungsvorzeichen bis zu Teilchenenergien von 1000 GeV bestimmt werden. Die Stabilität des Spurdetektors wird mit Hilfe eines Laseralignmentsystems mit einer Präzision von 5 µm überwacht. Seitlich ist der Spurdetektor vom Anti-Coincidence-Counter (ACC) umgeben, der den seitlichen Durchgang von geladenen Teilchen detektieren soll. Mit Hilfe eines Sternensensors und eines GPS-Empfängers wird die genaue Ausrichtung des Experimentes anhand von Fixsternen überwacht."
 

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"Nach Angaben von Professor Dr. Samuel C.C. Ting, Sprecher des AMS-Projektes, basieren die Resultate auf etwa 41 Milliarden in den letzten drei Jahren mit dem Teilchendetektor AMS aufgezeichneten Ereignissen. Etwa 10 Millionen davon wurden als Elektronen und Positronen identifiziert."

41 Milliarden Ereignisse in 3 Jahren, entspricht etwa 433 Ereignissen pro Sekunde.

"Die präzise Messung des Positronen-Anteils könnte entscheidende Hinweise zum Verständnis des Ursprungs der Dunklen Materie liefern. So könnten etwa Kollisionen von Teilchen der Dunklen Materie einen Positronen-Überschuss erzeugen. Kollisionen der gewöhnlichen kosmischen Strahlung mit dem interstellaren Medium haben zur Folge, dass der Positronen-Anteil bei steigender Energie kontinuierlich abnimmt, was den jetzt vorgestellten Ergebnissen von AMS widerspricht."

Wissen diese sog. Wissenschaftler nicht, dass sich die ISS mit dem AMS in nur etwa über 400 km Höhe in der Erdumlaufbahn befindet?
Weiter scheint unbekannt, dass die Sonne hochenergetische Strahlung in Form von Gamma- und Röntgen-Strahlung aussendet und nebenbei auch noch Teilchen-Strahlung in Form eines Plasmas emittiert?
Doch sie wissen es!

"Im April 2013 veröffentlichte die AMS-Kollaboration erste Ergebnisse des Experiments. Dazu wurden 30 Milliarden Teilchen analysiert, darunter mehr als 400.000 Positronen. Dabei konnte der vom Fermi-Teleskop und von Pamela beobachtete Überschuss an hochenergetischen Positronen bestätigt werden.

... Um die kosmische Gammastrahlung vom tausendfach höherem Strahlungshintergrund zu unterscheiden, ist das LAT (Large Area Telescope) zusätzlich mit einem segmentiert aufgebauten Antikoinzidenzdetektor aus Plastikszintillatoren und Photomultipliern umgeben..."
 

Das Fermi Gamma-ray Space Telescope umkreist die Erde in etwa 565 km Höhe. Interessant finde ich, dass man etwas messen möchte, was von einem 1.000-fach stärkeren Signal gestört wird.

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"Je nach den Eigenschaften der Dunklen Materie hat der überschüssige Positronen-Anteil eine ganz eigene Signatur. Die neuen Ergebnisse lassen auf die Beobachtung eines neuen physikalischen Phänomens schließen und seien, so das Team, mit der Existenz eines Neutralinos, eines möglichen Teilchens der Dunklen Materie, vereinbar."


Wiki zum Neutralino: "In der Elementarteilchenphysik sind Neutralinos hypothetische Elementarteilchen, die in supersymmetrischen Theorien auftreten. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass jedem (Quanten-)Feld ein Partnerfeld zugeordnet wird, das sich im Spin vom Original um den Betrag 1/2 unterscheidet. Da die Ausgangsfelder hier Bosonen sind (ganzzahliger Spin), müssen die Neutralinos selbst somit Fermionen sein (halbzahliger Spin). Insbesondere sind Neutralinos Majorana-Fermionen, d. h. sie haben keine elektrische Ladung und unterscheiden sich daher nicht von ihren Antiteilchen."

"Insbesondere zeigt sich im Bereich zwischen 20 und 200 GeV überraschenderweise, dass die Änderungsrate des Positronen-Flusses höher ist als die Änderungsrate des Elektronen-Flusses. Damit wird klar, dass der Überschuss des Positronen-Anteils auf einen relativen Überschuss von hochenergetischen Positronen zurückzuführen ist – wie er bei einer Kollision Dunkler Materie zu erwarten ist –, und nicht auf den relativen Verlust beziehungsweise die relative Abnahme hochenergetischer Elektronen.

...Das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) ist ein sieben Tonnen schweres und 1,5 Milliarden Euro teures Instrument, das zehn Jahre lang von mehr als 500 Forschern und Ingenieuren aus 16 Ländern entwickelt wurde."
 

Woher kommen Positronen?

"Wiki - Der β+-Zerfall tritt bei protonenreichen Nukliden auf. Hierbei wird ein Proton des Kerns in ein Neutron umgewandelt. Dabei entsteht zusammen mit einem Positron (Positronenstrahlung) ein Elektron-Neutrino. Wie beim β−-Zerfall bleibt die Massenzahl unverändert, jedoch verringert sich die Kernladungszahl um 1, das Element geht also in seinen Vorgänger im Periodensystem über."

Jetzt die Quiz-Frage: "Aus was besteht ein Neutron und wie entsteht ein Neutron?"

Vier Worte: "Das kann nicht sein!"