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Nouvelle scientifique

 

Paris, le 24 avril 2015

 

Expérience AMS : sur la piste de la matière noire ?

 

Du 15 au 17 avril, le Cern organisait un congrès dédié aux nouveaux résultats collectés par l’expérience AMS. Ces derniers, largement débattus par les nombreux physiciens présents, pourraient permettre de faire progresser les études sur la présence de la matière noire dans notre galaxie.

 

Le spectromètre magnétique Alpha (en anglais Alpha Magnetic Spectrometer, AMS) est un détecteur de particules de haute énergie embarqué sur la station spatiale internationale et prenant des données en continu depuis le 19 mai 2011. Ses principaux objectifs sont la recherche de matière noire et d’antimatière, la mesure des paramètres de propagation et d’accélération des rayons cosmiques. Depuis sa mise en service,  AMS a déjà collecté 60 milliards d’évènements.

 

Le spectromètre magnétique Alpha sur la station spatiale internationale © AMS-02 Collaboration


Durant les « AMS Days at CERN » du 15 au 17 avril, les derniers résultats d’AMS ont été débattus. Le principal objectif de cet échange entre scientifiques était de comprendre les corrélations entre les résultats d’AMS et ceux des autres expériences majeures dédiées aux rayons cosmiques. Il est également important de relier ces données aux théories actuelles.


Les mesures, publiées en 2014, des flux de positons et d’électrons et du rapport positons sur électrons plus positrons, ont confirmé les mesures de l’observatoire spatial PAMELA en étendant considérablement le domaine en énergie (500 GeV pour les positons et 700 GeV pour les électrons). Ceci démontre que notre galaxie contient des sources primaires de positons. De nombreux phénoménologues invités étudient la nature de ces sources : matière noire ou sources astrophysiques comme les pulsars. 


De nombreux résultats nouveaux présentés

Les premiers résultats concernant la mesure du rapport d’antiprotons sur protons de 1 GeV à 450 GeV ont été montrés. Il apparaît que ce rapport reste constant entre 20 GeV et 450 GeV. Si les antiprotons sont uniquement des secondaires, ce rapport à terme devrait décroitre. Matière noire ou propagation ? La question reste ouverte et l’extension de ces mesures à plus haute énergie est primordiale.

 
Sur 2,5 ans de données, le flux de protons, 300 millions entre 1 TV  et 1.8 TV, et le flux de noyaux d’hélium,  50 millions entre 0 TV et 3 TV,  ont été mesurés. Il apparaît que l’indice spectral pour les protons et noyaux d’hélium change après 300 GV, révélant une re-accélération des rayons cosmiques. Cela a été observé aussi pour les noyaux de lithium. Ces résultats apportent des informations de premier plan pour la compréhension de la production et de la propagation des rayons cosmiques.

 

Le rapport d’antiprotons sur protons mesuré par AMS et

comparé aux précédentes mesures sur PAMELA et BESS  © AMS-02 Collaboration

 

 

Les laboratoires de l’IN2P3 impliqués dans la collaboration AMS :

  • Laboratoire d’Annecy-Le-Vieux de Physique des Particules (LAPP)
  • Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC)

 

Contact chercheur

Sylvie Rosier-Lees

 

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