Il y a plus de processus astrophysiques dans le ciel, Jester, que n'en rêve votre phénoménologie ...

Dialogue imaginaire avec un autre blogueur (2)

There is no such thing as boring astrophysical phenomena 

// En lisant le site Ca se passe la haut on apprenait vendredi dernier que la présentation à un large public des résultats expérimentaux de la collaboration AMS devrait avoir lieu demain 3 avril 2013 au CERN. Dans un précédent billet on a évoqué ce que le blogueur Lubos Motl espérait il y a quelques semaines de ces résultats. Nous nous penchons ici sur les réflexions plus anciennes d'un autre blogueur, Adam Falkowski, le plus souvent bien informé, raison pour laquelle nous le lisons régulièrement (son  pseudonyme sur la toile est Jester) et le citons fréquemment comme aujourd'hui :

Here is my understanding of what AMS could teach us. The official page of AMS lists the following scientific goals :

• Search for primordial antimatter
• Search for dark matter
• Search for exotic forms of matter
• Study of the cosmic ray composition

[...]

The PAMELA and FERMI satellites launched in the previous decade have been providing us with precise measurements of the high energy cosmic ray spectra. One thing we definitely have learnt is that it is painstaking to search for dark matter this way. Several excesses over theoretical predictions have been reported so far: PAMELA's positrons, Fermi's electrons, Fermi's photons from the galactic centre. They all have a plausible interpretation in terms of models of dark matter and an equally plausible interpretation in terms of boring astrophysical phenomena. AMS may provide more input regarding the high energy spectra.

[...]

particle physicists will be able to refine their models of dark matter, and astrophysicists to refine their models of pulsars. In any case, the chances for a smoking gun signal of dark matter appear slim at this point.

[...]

Nevertheless, there is one area where AMS is clearly superior to all previous experiments. The instrumentation of AMS includes a calorimeter, trackers, a Cherenkov detector and a time-of-flight detector to measure the energy, charge and mass of incoming particles. All this gives them very good particle identification, in particular they can easily separate heavier nuclei from much more numerous protons and helium nuclei. Flux ratios of various heavy nuclei, for example the boron-to-carbon ratio, are an important input for the models of cosmic ray production and propagation. Furthermore, if there exists exotic matter with distinct charge-to-mass ratio, for example the hypothetical strangelets with small Z/A, AMS is well equipped to identify it.

 Jester, Blog Résonnances : AMS is on 23/05/11

Respect is burning for astroparticles from the past (positrons, muons, hyperons) and all other mysterious ones  yet to come from cosmic rays

Les rayons cosmiques nous ont apportés les premières particules d'antimatière (positon 1932), de matière de seconde génération (muon 19), de matière étrange (hypéron). Permettront-ils de confirmer l'existence d'une matière noire non baryonique ? Il semble que la preuve susceptible d'être fournie par AMS-02 ne puisse être qu'indirecte et sujette à caution car la "trace" laissée dans le détecteur pourrait être confondue avec des signaux issus de pulsars comme le montre par exemple cet article mis en exergue par Motl dans ce commentaire. Gageons que la collaboration AMS avec à sa tête le professeur Ting saura  exploiter à fond sa connaissance intime de ce spectromètre de masse pour rayons cosmiques pour pouvoir en tirer, mieux que quiconque, la signature caractéristique d'une nouvelle matière "exotique"; matière qui ne saurait venir d'autre part que de quelque astre incroyablement compact ni être produite ailleurs qu'au cœur de quelque processus astrophysique extraordinairement violent comme seul le ciel sait en imaginer. Qui peut prévoir ce qui se passe précisément dans les entrailles d'une étoile à neutrons ou dans le noyau actif de notre galaxie ? 

Memento tenebris corpus 

Peut-être que la phénoménologie actuelle de la matière noire et celle de l'énergie sombre, comme celle hier du corps noir, réservent au physicien des surprises bien plus grandes encore que celles attendues des éventuels signaux de fumée de quelques "wimpibili" - potentielles particules légères interagissant faiblement avec la matière ordinaire -  ou des prédictions possibles d'une théorie quantique effective de la gravité  ... 

Mais quittons les sphères de la spéculation échevelée et espérons plus sagement, qu'après le satellite Planck, AMS-02 soit, pour reprendre les termes de Michael Turner, un autre formidable outil pour l'astrophysique et la cosmologie de précision.