He estado leyendo/escuchando que si el satélite AMS mide un flujo significativo de anti-helio en los rayos cósmicos, sería una prueba irrefutable de materia oscura. Me preguntaba:
¿Porqué es eso? ¿Cuál es la descomposición/aniquilación de la materia oscura que produce el anti-helio?
¿No hay ningún proceso que involucre partículas modelo estándar que produzcan anti-helio?
¿Existe alguna relación con la búsqueda de antideuterón en los experimentos de detección de materia oscura?
El experimento original fue diseñado para encontrarlo como prueba de antimateria , no de materia oscura .
el AMS finalmente está cumpliendo la promesa de su nombre original cuando "AM" significaba "antimateria".
Cuando Ting vendió el AMS a la NASA y al DOE, dijo que podría encontrar partículas fuera de control de los oasis de antimateria, lo que ayudaría a resolver un profundo enigma. El Big Bang produjo materia y antimateria en cantidades iguales. Poco después, comenzaron a chocar y aniquilarse entre sí en bocanadas de rayos gamma. Pero de alguna manera, la materia llegó a dominar el universo observable. Eso podría deberse a alguna diferencia fundamental entre los dos, o tal vez fue solo un lanzamiento de moneda, donde ciertas regiones del espacio llegaron a ser gobernadas por una u otra. La idea de Ting de buscar esas regiones impulsó a sus críticos, quienes la consideraron descabellada porque los grupos de antimateria que coexisten con galaxias normales producirían más radiación gamma de la que observan los astrónomos. Además, las antipartículas grandes no podrían sobrevivir fácilmente al viaje al AMS. Pero si la antimateria estuviera allí,
Pero cada año también ha traído un evento más o menos que, para todo el mundo, parece que se está curvando con una carga igual a menos dos, dice Ting, la firma esperada del antihelio. Los eventos podrían ser simplemente helios que rebotan inusualmente en un átomo dentro del experimento, lo que lleva a una identificación errónea. Pero el equipo ha usado computadoras para modelar todos los caminos posibles que podría tomar una partícula en el detector. "Todavía no vemos ninguna forma posible de que esto pueda provenir de algún trasfondo", dice Ting. "Muchas personas en la colaboración piensan que deberíamos publicarlo".
Y parece estar aguantando eso, restos de antimateria del Big Bang.
Usted pregunta:
¿Porqué es eso? ¿Cuál es la descomposición/aniquilación de la materia oscura que produce eso?
Esta es una explicación teórica competitiva, basada en el modelo teórico , ejemplo
Las aniquilaciones de la materia oscura (DM) galáctica pueden producir antinúcleos de rayos cósmicos a través de la coalescencia nuclear de los antiprotones y antineutrones originados directamente del proceso de aniquilación. Dado que se ha demostrado que los antideuterones ofrecen una señal distintiva de DM, con posibilidades de detección potencialmente buenas en grandes porciones del espacio de parámetros de partículas de DM, exploramos aquí la producción de antinúcleos más pesados, específicamente antihelio.
¿No hay ningún proceso que involucre partículas modelo estándar que produzcan anti-helio?
Sería uno con probabilidades muy pequeñas porque tendría que ser una sola interacción complicada con 12 quarks y 12 antiquarks, si fuera una producción de pares a partir de una producción de pares de campos gamma de muy alta energía. Los modelos en los que el antihelio se fusiona a partir de un número de antibariones más bajo tienen mejores probabilidades.
¿Existe alguna relación con la búsqueda de antideuterón en los experimentos de detección de materia oscura?
Los antideuterones también pueden aparecer por coalescencia, pero hay propuestas de que si la materia oscura está compuesta de partículas supersimétricas:
las mediciones del flujo de rayos cósmicos de antiprotones en la Tierra serán una forma poderosa de investigar indirectamente la existencia de reliquias supersimétricas en el halo galáctico. Desafortunadamente, todavía está estropeado por considerables incertidumbres teóricas. Como se muestra en este trabajo, las búsquedas de antideuterones de baja energía aparecen mientras tanto como una alternativa plausible, que vale la pena explorar. Por encima de unos pocos GeV/n, el futuro experimento AMS a bordo del ISSA debería recolectar una docena de antideuterones de espalación. Para energías inferiores a unos 3 GeV/n, la componente de espalación del antideuterón se vuelve insignificante y puede ser suplantada por una señal potencial supersimétrica. Si se descubren algunos antideuterones de baja energía, esto debería tomarse seriamente como una pista de la existencia de neutralinos masivos en la Vía Láctea.
Es todo muy especulativo y teórico.