Der Teilchenforscher für Dunkle Materie (DAMPE) präsentierte die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse durch genaue Messung des Flusses von kosmischen Elektronen, insbesondere der spektralen Lücke bei 0,9 TeV. Diese Informationen können Aufschluss über die Vernichtung oder den Zerfall von Partikeln der dunklen Materie geben.
DAMPE - ein Projekt von mehr als hundert Wissenschaftlern, Technikern und Studenten aus neun Institutionen in China, der Schweiz und Italien. Dies ist der erste chinesische astronomische Satellit, der am 17. Dezember 2015 in die Umlaufbahn gebracht wurde. Es liegt auf einer Höhe von 500 km und begann eine Woche nach dem Start, Informationen zu sammeln.
Während der ersten 530 Betriebstage zeichnete das Gerät 1,5 Millionen Elektronen und Positronen über 25 GeV auf. Die Daten zeichnen sich durch eine unglaublich hohe Energieauflösung und einen geringen Gehalt an Hintergrundpartikeln aus. Das erste Bild zeigt die Ergebnisse im Energiebereich von 25 GeV bis 4,6 TeV.
DAMPE konnte eine spektrale Diskontinuität bei 0,9 TeV mit einer Änderung des Spektralindex von 3,1 auf 3,9 nachweisen. Durch die genaue Bestimmung des Spektrums von Elektronen und Positronen der kosmischen Strahlung wird der Raum von Modellparametern, z. B. ungefähre Pulsare, Supernova-Überreste oder Kandidaten für Teilchen der dunklen Materie, erheblich eingeschränkt. Die Analyse deutet auch auf das Vorhandensein einer Spektralstruktur zwischen den Energien 1 und 2 TeV hin - ein möglicher Indikator für benachbarte Quellen kosmischer Strahlung oder exotische physikalische Prozesse.
DAMPE hat mit minimaler Energie mehr als 3,5 Milliarden kosmische Strahlenereignisse entdeckt. Wissenschaftler erwarten, dass der Satellit in 5 Jahren mehr als 10 Milliarden Ereignisse registriert.
Detailliertere Statistiken werden es ermöglichen, das Spektrum von Elektronen und Positronen der kosmischen Strahlung bis zu 10 TeV viel genauer zu bestimmen. Die Forscher werden auch in der Lage sein, Spektralmerkmale zu berücksichtigen, die möglicherweise durch Vernichtung oder ähnliche astrophysikalische Quellen wie Pulsare erzeugt werden.
Das zweite Bild vergleicht die Ergebnisse der Spektren von Elektronen und Positronen der kosmischen Strahlung von DAMPE und anderen Beobachtungen. Diese Informationen spiegeln die einzigartige Fähigkeit des Satelliten wider, aufgrund seiner hohen Energieauflösung und großen Reichweite eine mögliche neue Physik oder Astrophysik zu erkunden.
Die Mission wird weiterhin galaktische kosmische Strahlen mit bis zu 10 TeV untersuchen. Es wird erwartet, dass die Daten neue Raumphänomene im TeV-Fenster eröffnen.
