10/04/2013 - Erste Ergebnisse des Detektors auf der Internationalen Raumstation

Menéame

Der Detektor AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) ist Partikelphysikdetektor leistungsstarker und empfindlicher im Weltraum bislang betrieben. Der AMS-Detektor befindet sich außerhalb der International Space Station (ISS) und hat von seiner Installation am 19. Mai 2011 bis heute im Energiebereich von 0,5 GeV bis 1000 GeV über 30 Milliarden kosmische Strahlen gemessen. Dies ist das erste Ergebnis der Physik, die seit seiner Veröffentlichung veröffentlicht wird., Ergebnisse veröffentlicht in der Zeitschrift Physical Review Letters.

Das Objekt dieser ersten Veröffentlichung ist die Messung der Positronenfraktion im Fluss kosmischer Strahlen. In den vergangenen Jahrzehnten gab es ein besonderes Interesse der Teilchenphysiker und Astrophysiker an dieser Maßnahme. Durch die Untersuchung des Verhaltens von überschüssigen Positronen im gesamten Energiebereich kann ein besseres Verständnis ihrer Herkunft erreicht werden, sei es durch Interaktionen von Partikeln, die die dunkle Materie enthalten, oder durch Standard-Astrophysik-Objekte emittierte Partikel.

Die Elektronen und Positronen stellen einen kleinen Teil der bestehenden kosmischen Strahlung dar, und ihre Identifizierung erfordert redundante Messungen von Instrumenten mit hoher Präzision, wie sie mit dem AMS-Detektor ausgestattet sind. In den ersten 18 Monaten der Operation im Weltraum, vom 19. Mai 2011 bis zum 10. Dezember 2012, haben die Mitglieder der AMS-Partnerschaft 25 Milliarden kosmische Strahlen analysiert. Von diesen, eine beispiellose Zahl, 6,8 Millionen, wurden eindeutig als Elektronen und Positronen, ihre Antimaterie-Partner identifiziert. Die Untersuchung und Analyse dieser Teilchen, die einen Energiebereich von 0,5 bis 350 GeV abdecken, zeigt einen deutlichen Überschuss an Positronenströmen in kosmischen Strahlen für Energien über 10 GeV. Abbildung 2 zeigt die Ergebnisse von AMS im Vergleich zu früheren Maßnahmen.

Die Maßnahmen von AMS wurden anhand verschiedener phänomenologischer Modelle analysiert, von denen eines in der Veröffentlichung beschrieben ist. Die Analyse ergab, dass die Ergebnisse sehr gut übereinstimmen, dass der beobachtete Elektronen- und Positronenstrom die Summe eines Standard-Diffus-Komponentens und eines für beide Partikeltypen gemeinsamen zusätzlichen Bestandteils ist. Ein erheblicher Teil der hochenergetischen Elektronen und Positronen würde aus einer gemeinsamen Quelle stammen.

Das AMS-Experiment ist eine internationale Zusammenarbeit unter der Leitung des Nobelpreises für Physik. Ting des Massachusetts Institute of Technology (MIT), an dem rund 600 Wissenschaftler aus über 60 europäischen, amerikanischen und asiatischen Instituten teilnehmen. In Spanien sind zwei Institute an AMS beteiligt: das ICESAT und das IAC (Astrophysikalisches Institut der Kanarischen Inseln).

Die Beteiligung des ICESAT am AMS-Projekt begann 1997 und wird derzeit über die Abteilung Astrophysik der Partikel Das ist die Abteilung für Grundlagenforschung. An dem Projekt beteiligt sich auch Personal des Elektronisches und automatisches Labor und Superleitfähigkeitseinheit Technologie-Abteilung. Die ICES-Einheit für Herstellung und FuE-Unterstützung an der Konstruktion von Werkzeugen, Prototypen und Schränken für Elektronik beteiligt war. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit mehreren Ingenieur- und Raumfahrtunternehmen außerhalb des ICESAT, insbesondere mit dem Unternehmen CRISA, durchgeführt.

Die Beteiligung des ICESAT am Experiment konzentriert sich auf die Konstruktion und den Bau des Cerenkov Radionationsdetektors (RICH), der in einem sauberen Raum des ICESAT, die Herstellung der Elektronik des Superconductors Imams und die Entwicklung von Softwarepaketen für den Wiederaufbau von Partikeln integriert wurde. Derzeit sind die Mitglieder der ICESAT-Gruppe für die Aufrechterhaltung und den Betrieb des RICH verantwortlich und haben aktiv an der Analyse der Daten beteiligt.

Die Beteiligung des ICESAT wurde von Anfang an auf der Grundlage von Mitteln aus den allgemeinen Haushaltsplänen des ICESAT und von Zuschüssen aus dem Nationalen Programm für Partikel- und Großbeschleunigungsphysik (FPGA), dem Nationalen Raumprogramm (NRP) und dem Nationalen Zentrum für Partikel-, Anthropo- und Nuklearphysik (CPAN) entwickelt.

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CIEMAT

NASA-Bildkarte: Ansicht des AMS-Detektors nach seiner Installation in der Internationalen Raumstation (ISS), 400 km hoch.

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