его запуск был невозможен. Тинг попытался убедить нового администратора НАСА Майкла Гриффина добавить еще один полет в программу запусков шаттлов, но Гриффин по закону не имел права действовать вопреки указаниям Белого дома.

Все крупнейшие средства массой информации сообщили о решении прекратить проект AMS. Как вспоминает Тинг: «И только когда до конгрессменов дошло, что теперь на МКС не останется крупных научных проектов, научный потенциал прибора AMS и американская традиция соблюдения международных договоров получили двухпартийную поддержку». Благодаря упорству Тинга НАСА в конце концов приняло решение включить дополнительный полет в программу шаттлов, и это решило судьбу магнитного альфа-спектрометра. Мечте Тинга все же суждено было сбыться.

AMS‑02 был отправлен к Международной космической станции 16 мая 2011 года – это был 25-й и последний полет шаттла «Эндевор». Спустя трое суток экипаж космического корабля с помощью роботов-манипуляторов самого шаттла и МКС установили гигантский инструмент на третьем сегменте центральной фермы космической станции. Сбор данных начался практически сразу же после установки и продолжается до сих пор.

Когда спектрограф AMS был запущен в космос, то он уже был не единственным таким прибором. Международный коллектив под руководством итальянских ученых также создал детектор антиматерии под названием PAMELA (Payload for Antimatter-Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics – «Нагрузка по исследованию антиматерии и астрофизики легких ядер»). Этот детектор размером с большую бочку и весит менее 500 килограммов – гораздо меньше AMS – и к тому же не такой чувствительный, но наблюдения на нем ведутся с июня 2006 года – PAMELA была запущена в качестве дополнительной полезной нагрузки на российский спутник дистанционного зондирования «Ресурс-ДК1». Сможет ли Давид победить Голиафа в поиске посланников темной материи из космоса?

Группа эксперимента PAMELA представила первые предварительные результаты в августе 2008 года на конференциях в Филадельфии и в Стокгольме. (Полный анализ данных за два года работы детектора был опубликован в журнале Nature в апреле 2009-го5.) Детектор PAMELA проработал гораздо дольше, чем магнетограф AMS‑01, и поэтому успел зарегистрировать достаточное количество редких высокоэнергичных частиц, чтобы ученые смогли сделать вывод о том, что избыток позитронов, о котором в 2000 году сообщила группа Тинга, имеет место и на энергиях выше 10 гигаэлектронвольт (то есть миллиардов электроновольт, или ГэВ).

Новые результаты стали сенсацией. Откуда появились все эти антиэлектроны в космическом пространстве? Ну конечно же, в результате аннигиляции темной материи! Как сказал корреспонденту журнала Nature специалист по элементарным частицам Дэн Хупер из Чикагского университета: «Если это так, то мы имеем дело с великим открытием»6. Правда, и в этом случае нельзя было полностью исключить другие возможные механизмы. Антиматерия может порождаться в высокоэнергичных окрестностях пульсаров – быстровращающихся и сильно намагниченных нейтронных звезд.

Магнитный альфа-спектрометр (AMS), установленный на ферме Международной космической станции

Но такое воодушевление в 2008 году по поводу возможности косвенного обнаружения темной материи в космосе имело еще одну причину. 11 июня НАСА запустило «Космический гамма-телескоп Ферми», названный в честь итальянского и американского физика Энрико Ферми7. Благодаря огромному полю зрения, охватывающему почти 20 % небесной сферы, широкоугольный телескоп «Ферми» мог бы обнаружить гипотетическое гамма-свечение темной материи в центре нашей Галактики.

Разумеется, темная материя темна, и от нее не должно исходить никакое электромагнитное излучение. Но при ее аннигиляции порождаются фотоны высоких энергий – непосредственно (вспомним формулу E = mc2) или в результате сложной цепочки распада, завершающейся рождением пар «частица – античастица». Поскольку предполагается, что плотность темной материи в нашей Галактике максимальна в районе галактического центра, то именно в этом направлении стоит ожидать наиболее сильного аннигиляционного сигнала.

Дуглас Финкбейнер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики очень хотел узнать о полученных обсерваторией Ферми результатах. Его тогдашняя аспирантка, а теперь доцент физики в Массачусетском технологическом институте, Трейси Слатьер, вспоминает, как нестерпимо было ему ждать, когда группа Ферми объявила, что 25 августа 2009 года выложит в общий доступ данные за первый год наблюдений: «Даг вычислил адрес интернет-страницы, на которой должна будет появиться ссылка на данные. Он постоянно обновлял эту страницу, чтобы быть уверенным, что мы сможем приступить к анализу данных при первой же возможности»8. Благодаря этому Гарвардская группа приступила к выгрузке данных, пока возможные конкуренты еще даже не знали о том, что они доступны.

Слатьер вместе с Финкбейнером, постдоком Грегом Доблером и физиками Илиасом Холисом и Нилом Вайнером из Нью-Йорка действительно обнаружили избыток гамма-излучения из галактического центра – они назвали его «туманом Ферми». Слатьер все время думала о темной материи, хотя в сообщении об открытии, опубликованном на сервере препринтов arXiv 26 декабря, об этой возможности упоминалось лишь вскользь. Дело в том, что избыток гамма-излучения мог также быть связан с процессом под названием «обратное комптоновское рассеяние», при котором фотоны приобретают очень большую энергию в результате столкновения с релятивистскими частицами. Но даже в этом случае такие частицы должны откуда-то появляться – это вполне могут быть электроны и позитроны, порождаемые при аннигиляции темной материи.

Окончательная версия статьи про «туман Ферми» была опубликована в июле 2010 года в The Astrophysical Journal9. Но к этому времени все стало еще интереснее. Согласно первым результатам, «туман Ферми» выглядел похожим на куриное яйцо, но в начале 2010 года, когда группа Финкбейнера выполнила более изощренный анализ большего объема полученных обсерваторией данных, оказалось, что форма источника избыточного гамма-излучения больше напоминает восьмерку – вертикальную лемнискату. Выглядело так, будто галактический центр «выдувал» в окружающее пространство два больших пузыря в противоположных направлениях вдоль оси вращения.

Финкбейнер, Слатьер и аспирант Мен Су объявили об открытии «пузырей Ферми» в статье, размещенной 29 мая на сервере препринтов arXiv. Когда 9 ноября Гарвардский университет выпустил пресс-релиз, сопроводив его впечатляющим рисунком с изображением гигантских пузырей, это стало мировой сенсацией. Окончательная версия статьи была опубликована в номере The Astrophysical Journal от 1 декабря10.

Что же там такое происходит в центре нашей Галактики? Какой механизм мог породить два огромных гамма-пузыря, каждый поперечником около 25 000 световых лет, расположенных над и под галактической плоскостью? Последующие наблюдения убедительно показали, что эти пузыри являются результатом быстрого истечения вещества, скорее всего, вызванного взрывом в галактическом центре, который мог произойти несколько миллионов лет назад. Высокоэнергичные электроны и другие заряженные частицы порождают гамма-излучение посредством упомянутого выше процесса обратного комптоновского рассеяния.

Сначала Слатьер была несколько разочарована, узнав, что пузыри, скорее всего, не стали ключом к отгадке великой тайны: «Было бы невероятно эффектно, если бы пузыри Ферми объяснялись темной материей». Но, опять-таки,