#008. LOS RESULTADOS DE AMS02


Ayer, 3 de abril de 2013, el espectrómetro de la Estación Espacial International (ISS) anunció al mundo los resultados más precisos sobre búsqueda de materia oscura usando unas medidas sobre el espectro de positrones.
En las gráficas de arriba, se observa la diferencia de las barras de error de este experimento con anteriores. Sólo PAMELA es comparable en términos de sistemática y estadística, como se ve claramente. Podemos hacer una serie de observaciones acerca del flujo de positrones observados en el rango 0.5 GeV hasta unos 350 GeV:
1) El flujo (de positrones) disminuye hasta unos 10 GeV para aumentar y luego seguir aumentando pero de forma más lenta a partir de unos 100 GeV. No tiene ni estructura ni dependencia temporal.
2) El ajuste de los datos, que muestra la segunda gráfica arriba mostrada, se hace con un “flujo difuso” de positrones más una fuente simple tipo “ley potencial” y reproduce todos los datos hasta la fecha (incluidos los antiguos datos de DAMA/LIBRA que “incluían” de una forma menos robusta la denominada “modulación anual”).
3) Los datos pueden interpretarse como resultado de la aniquilación de partículas de materia oscura, pero otras interpretaciones son posibles, dado que el “fit” o ajuste a los datos del modelo empleado en esas gráficas es muy “model independent”. Algunos modelos de púlsares pueden reproducir ese espectro.
4) La clave para la interpretación y confirmación de este nuevo fenómeno físico como resultado de la aniquilación de partículas de materia oscura va a depender de la forma que tendrá ese espectro en la región de alta energía (por encima de 300-350 GeV) que de momento no se ha analizado (en parte por estadística insuficiente) y si se extiende o no hasta 1TeV y más allá. La mayoría de modelos de partículas de materia oscura señalan que el flujo de positrones, su exceso, tendrá un “corte” (o “cut-off”) en cierto valor de la energía, donde se producirá un abrupto cambio en la curva arriba indicada, que como hemos mencionado, no manifiesta estructura. Si se produce algún tipo de partícula de materia oscura, este detector podría detectarla como una “resonancia” y como consecuencia, el plot/gráfico debería mostrar un cambio de comportamiento en torno a la masa de dicha partícula. De momento, eso no se observa, hay que esperar a posteriores análisis de los datos en la zona 100GeV-1TeV. Y posiblemente, se podrá analizar también la zona 1TeV-50TeV con algunos upgrades/actualizaciones en el futuro.
5) Ha llevado 18 años planear este experimento y estará funcionando unos 20 años (si todo va bien). Este detector y sus posibles actualizaciones tiene potencial para detectar partículas de muy alta energía en unas condiciones que sería muy complicado reproducir en la Tierra y los colisionadores de partículas. Además, realizará medidas muy precisas, como ya las está haciendo, acercándonos a la solución del enigma de la Materia Oscura, uno de los problemas más acuciantes en el estado actual de la Física Teórica, la Física de Partículas y la Astrofísica/Cosmología.

