Le 15 juin 2006, le satellite russe "RESURS DK-1" a été lancé depuis le cosmodrome de Baïkonour avec l'instrument "PAMELA" à bord. Le spectromètre magnétique unique a été créé par une collaboration internationale de scientifiques de Russie, d'Italie, de Suède et d'Allemagne dans le cadre du programme russo-italien RIM. Arkady Galper, directeur de l'Institut de cosmophysique de l'Université nationale de recherche nucléaire «MEPhI», a évoqué les résultats les plus importants du projet dans une interview avec un correspondant de RIA Novosti.
Arkady Moiseevich, quels sont les objectifs clés du projet PAMELA?
- L'objectif principal est d'étudier les flux d'antiparticules (positrons et antiprotons), qui font partie du rayonnement cosmique primaire, sur une orbite proche de la Terre. De telles particules sont connues pour apparaître dans divers processus se déroulant dans l'Univers. Mais il est possible que ces antiparticules proviennent de l'annihilation des particules de matière noire. Laissez-moi vous expliquer: il a été appelé «sombre» non pas parce qu'il est noir, mais parce qu'il est invisible, ne crée pas de rayonnement électromagnétique, échappe aux appareils et est incompréhensible. Il se manifeste par un seul type d'interaction - gravitationnelle.
Cependant, comprendre sa nature est fondamentalement important. Pourquoi? Aujourd'hui, nous le savons déjà avec certitude: notre Univers est constitué de 25% de matière noire. La connaissance de sa nature et de sa composition joue un rôle important dans la compréhension de l'origine et du développement de l'univers.
Comment la recherche des antiparticules s'est-elle organisée?
- La recherche a été réalisée à l'aide d'un spectromètre magnétique de précision "Pamela", installé à bord d'un satellite russe de sciences naturelles dans un conteneur pressurisé spécial. Lors des mesures, l'axe sensible «Pamela» était dirigé vers le zénith, ce qui assurait la possibilité d'observations en continu du rayonnement cosmique pendant toute l'opération du satellite en orbite. Pour la première fois dans des conditions spatiales, depuis près de dix ans, à l'aide d'un seul équipement, avec de petites erreurs méthodologiques et statistiques, nous avons étudié les spectres énergétiques des antiparticules (antiprotons, positrons).
Quels sont les résultats les plus importants du travail effectué au fil des ans?
- À partir du 15 juin 2006, nous avons mesuré systématiquement les caractéristiques des particules cosmiques (électrons et positrons, protons et antiprotons et noyaux légers). Et à la suite d'une analyse minutieuse des matériaux de la première étape de mesures, il a été découvert que le flux de positons ne se comporte pas comme prévu par les calculs théoriques. La proportion de positrons dans le rayonnement cosmique augmente par rapport aux particules ordinaires, les électrons. Et puis ils se sont rendu compte que cela était peut-être dû aux hypothétiques particules "wimps", dont la matière noire est censée être constituée. Lorsqu'ils entrent en collision les uns avec les autres, les WIMP peuvent s'annihiler, c'est-à-dire disparaître, se transformant en particules connues, par exemple en protons et antiprotons, en électrons et en positrons. Mais lors des mesures avec le spectromètre magnétique PAMELA, il est devenu clair que les wimps peuvent se désintégrer d'elles-mêmes,se transformant en les mêmes particules connues.
Vidéo promotionelle:
Les scientifiques ont appelé ce phénomène «l'effet Pamela anormal». Parallèlement au lancement du plus grand accélérateur du monde, le LHC (Large Hadron Collider) en Suisse, notre recherche est reconnue par l'American Physical Society comme le plus grand événement de 2008.
Curieusement, l'article d'un groupe de scientifiques - participants à notre projet, est resté près d'un an dans la rédaction de la revue scientifique la plus ancienne et la plus prestigieuse au monde, Nature. Cependant, il a été publié en 2009. Nos travaux ont reçu plusieurs milliers de références dans la littérature scientifique. Il s'agit d'un résultat scientifique et technique exceptionnel. Par la suite, les données obtenues en 2008 grâce au spectromètre magnétique Pamela ont été confirmées à deux reprises par des expériences dans l'espace - sur le télescope gamma Fermi / Lat et sur le spectromètre magnétique AMS-02. Quant au satellite "RESURS DK-1", il a cessé de fonctionner en février de cette année, après avoir servi trois fois plus longtemps que prévu. L'étude des particules de matière noire se poursuit aujourd'hui dans le cadre du projet Gamma-400 par des scientifiques du P. N. Lebedev et l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI.
