نیروهای تاریک دست به کار شده اند

آیا ما در جهانی موهوم زندگی می کنیم که در آن نیروهای پنهانی و ماده تاریک ما را فراگرفته اند؟

ساعت 3:30 دقیقه صبح روز 26 دسامبر 2007 در "مک موردو" واقع در قاره جنوبگان است. کارکنان تأسیسات تحقیقاتی بالونی تمام طول شب را در دمای زیر صفر بیدار مانده اند و انتظار کشیده اند تا باد فروبنشیند. بالاخره بالون غول پیکر از جا برمی خیزد. این بالون که با حدود یک میلیون مترمکعب از گاز هلیوم پر شده است، به سوی "استراتوسفر" به پرواز درمی آید و یک آزمایشگر به نام ATIC را نیز با خود به همراه می برد.
این کاوشگر برای مدت 19 روز بر فراز قطب جنوب می گردد و به بررسی پرتوهای کیهانی فرودی می پردازد. گروه ATIC در حدود یک سال پس از این آزمایش، نتایج حیرت آوری را منتشر می سازند. آنها اعلام می کنند که تعداد الکترون های پرانرژی که اثر خود را بر آشکارسازها بر جای گذارده اند، بیش از میزان پیش بینی شده است. البته ممکن است که این میزان ازدیاد چندان قابل ملاحظه نباشد، اما این نتایج از آن جهت با اهمیت اند که می توانند نشانه ای از وجود "ماده تاریک" باشند؛ ماده ای که براساس برخی نظریات، در حدود 85 درصد ماده موجود در عالم هستی را تشکیل می دهد.
البته این تنها آزمایشی نبود که چنین نتایجی را اعلام می کرد. چند ماه پیش تر نیز یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی ایتالیا که "پاملا" نام داشت، گزارشی را منتشر کرد مبنی بر این که در آزمایش این گروه که توسط یک ماهواره صورت پذیرفته بود، نه تنها میزان الکترون های پرانرژی بیش از حد انتظار بوده، بلکه همین مورد نیز در مورد پوزیترون ها هم اتفاق افتاده است.
آزمایش های بسیاری برای بررسی وضعیت ماده تاریک صورت پذیرفته است که از آن جمله می توان به جست وجوهای انجام گرفته توسط ماهواره پرتو گاما اشاره کرد. اما در این زمان ناگهان کلیدی به سوی گشودن راز ماده تاریک به دست ما رسیده است.
"دن هوپر"، فیزیکدان آزمایشگاه ملی فرمی در باتاویا، ایلینوی، می گوید: "اکنون بهترین زمان برای فعالیت در زمینه فیزیک ماده تاریک است."
شواهد به دست آمده نشان دهنده آن است که ماده تاریک بسیار پیچیده تر از آن است که ما می پنداشتیم. پس ازانتشار نتایج این آزمایش ها، نامزد مورد توجه نظریه پردازان برای ماده تاریک در حال خروج از کانون توجه است و با این نتایج، پرونده این ماده به روز می شود و انواع بسیار عجیبی از ماده تاریک فراروی ما قرار می گیرد. اگر صحت این نتایج تأیید شود، می توان نتیجه گرفت که ما اکنون در همسایگی دیوار به دیوار این نواحی پنهان زندگی می کنیم و بخش ناپیدایی از جهان هستی ما را در بر گرفته است؛ در حالی که نیروی جدیدی از طبیعت را در خویش دارد.
تصور این عوالم پنهان در نظر او بسیار غریب به نظر می رسد، اما اگر دقیق تر به مسئله نگاه کنیم، درمی یابیم که این مسائل برونداد طبیعی نظریه های پیچیده ای مانند نظریه ریسمان هستند که تلاش دارند تا جهان بسیار ریز و بسیار بزرگ را با یکدیگر پیوند دهند. به عبارتی، ممکن است این عوالم پنهان ما را احاطه کرده باشند. در تئوری، این عوالم می توانند با جمعیت بالایی از ذرات شکل بگیرند و نیروهای خاص خود را نیز داشته باشند. در حال حاضر ما هنوز از وجود این ذرات آگاهی نداریم، چرا که برهم کنش آنها با ذرات مادی موجود در طبیعت بسیار اندک است. اخیراً فیزیکدان ها به طور جدی به بررسی این ایده پرداخته اند که بنا بر آن، ذرات موجود در این بخش های پنهان از عالم همان مواد تاریک هستند. اطلاعات ما پیرامون ماده تاریک بسیار اندک است، اما ما می دانیم که گرانش حاصل از این نوع خاص از ماده، همان نیرویی است که مانع از هم پاشیدگی کهکشان ها و خوشه های کهکشانی می شود؛ درحالی که اندازه و جهت سرعت ستاره های موجود در درون آنها، در مسیر از هم گسستگی گام می زند. نکته دیگری که ما در رابطه با ماده تاریک می دانیم، آن است که ذرات تشکیل دهنده این نوع خاص از ماده باید بسیار سنگین باشند و در عین حال اندر کنش بسیار اندکی با محیط اطراف خود داشته باشند. هر آنچه که با این تعریف هم خوانی داشته باشد، با عنوان "ذره پُرجرم با اندرکنش ضعیف" خوانده می شود. (که در این متن با نام WIMP از آنها یادخواهد شد).
یافتن این ذرات (WIMP) در عمل بسیار دشوارتر از آن است که در نظر انگاشته می شود، لذا دانشمندان برای رصد این ذرات از روش های مشاهده غیرمستقیم استفاده می کنند. هرجایی که در آن، این مواد به صورت انباشته قرار بگیرند، با یکدیگر برخورد می کنند و ذراتی مانند الکترون، پروتون، پوزیترون و پادپروتون از خود بر جای می گذارند. از آنجا که این دسته از ذرات (منظور الکترون و پروتون و... است) در هنگام برخورد پرتوهای کیهانی با گرد و غبار بین ستاره ای نیز تشکیل می شوند، ممکن است پژوهشگران را در مسیر جست وجو برای ماده تاریک به بیراهه بکشاند.
طیف سنج مغناطیسی آلفا که در سال 1998 با یکی از سفینه های شاتل فضایی ناسا به فضا پرتاب شد در بررسی های خود، موفق به یافتن میزانی از پوزیترون شده است که بیش از مقدار مورد انتظار از پرتوهای کیهانی است. نتایج مشابهی نیز در بررسی های تلسکوپ پاد ماده پرانرژی که در سال های 1994، 1995 و 2000 به وسیله بالون پرتاب شد به دست آمده است. البته "نیل وینر" فیزیکدان دانشگاه نیویورک، معتقد است که میزان خطای این آزمایش ها به اندازه کافی پایین نبوده است که بتوان با توجه به آن مطمئن بود که مورد قابل توجهی روی داده است یا خیر.
اکنون که این فزونی توسط هر دو آزمایش پاملا و ATIC تأیید شده، دیگر نمی توان به آسانی از کنار آن گذشت. اختر فیزیکدانان تاکنون درصدد آن بوده اند که توجیهی برای الکترون ها و پوزیترون های مازاد بیابند. اما اگردر این مسیر با شکست مواجه شوند، تنها منبع محتمل برای الکترون ها و پوزیترون های مازاد همان WIMPها خواهند بود که جرم هر کدام بین 600 تا 1000 برابر جرم پروتون است.
تا اینجای کار، بحث بسیار جذاب است. اما مشکل از آنجا آغاز می شود که محققان درصدد تعیین نوع این ذرات برمی آیند. از سال های دهه 80 تاکنون، معتبرترین پیشنهاد برای این ذرات "نوترالینو" است؛ ذره ای پایدار که در اثنای تلاش برای تصحیح مدل معیار فیزیک ذرات ظهور پیدا کرد. این ذره که البته هنوز در مرحله نظریه است، به اندازه کافی پرحجم است و با مواد متعارف برهم کنش ضعیفی دارد؛ و از همه مهم تر، چگالی اش در اوایل عمر جهان دقیقاً به اندازه ای است که ماده تاریکی که امروز وجود دارد را تأمین می کند.
به هر روی، نتایج به دست آمده از دو آزمایش پاملا و ATIC موانع سختی را بر سر راه سیر طبیعی ماده تاریک قرار می دهد و تصور نابودی نوترالینوها به عنوان منبع این میزان اضافی ذرات را دشوار می سازد. براساس جدیدترین دریافت ما از نوترالینوها، این ذرات در هنگام نابودی، تعداد اندکی الکترون پرانرژی و البته تعداد بسیار زیادتری الکترون کم انرژی ایجاد می کنند. اما نتایج حاصله از آزمایش ATIC عکس این مسئله را نشان می دهد. مشکل به همین جا نیز ختم نمی شود. بلکه براساس این مدل، درنابودی نوترالینو باید پاد پروتون هم ظهور کند؛ چیزی که در آزمایش پاملا هیچ شاهدی دال بر آن یافت نشد.
با وارد آمدن این ضربه بر پیکر نوترالینو، بسیاری از پژوهشگران از جمله اعضای گروه ATIC اندکی به سوی یک کاندیدای تازه سوق پیدا کرده اند. ذراتی با نام "کالوتسا- کلاین" (KALUZA-KLEIN).
این ذرات، زاییده نظریاتی هستند که در دهه 30 میلادی در صدد وحدت گرانش و الکترومغناطیس با افزودن یک بعد تازه به فضا بودند.
بر مبنای این نظریات، ذرات شناخته شده مانند الکترون می توانند به یک بعد اضافی کوچک و پنهان وارد شوند و در آن بعد با سرعت های متفاوتی به سیر بپردازند. انرژی جنبشی در این بعد جدید، خود را در عالم ما به صورت جرم نمایان می کند. [در همین زمینه مقاله "هفت راز جاذبه" را در همین شماره (صفحه58) ببینید.] لذا یک الکترون که در این بعد در حال حرکت است ممکن است به نظر ما پرحجم تر و به شکل یک الکترون کالوتسا- کلاین برسد اما تنها تفاوت آن با حالت عادی این است که به طور مستقیم قابل آشکارسازی نیست. این ذرات سنگین، از سطح پایداری پایینی برخوردارند و به انواع سبک تری وامی پاشند، یعنی ذراتی مثل نوترالینوها که نه تنها پایداراند، بلکه خواص مورد نظر را برای قرار گرفتن در حیطه ماده تاریک دارا هستند.
سبکترین نوع ذرات کالوتسا- کلاین، ویژگی های جالب توجهی دارد. هنگامی که ذرات WIMP با یکدیگر برخورد کرده و نابود می شوند، انرژی آنها به ذرات بارداری با بار مخالف تبدیل می شود. ذراتی مانند الکترون و پوزیترون و ای موئون و پادموئون که البته انرژی آنها با نتایج حاصله از دو آزمایش مورد بررسی هم خوانی دارد. به علاوه، براساس پیش بینی ها، ذرات کالوتسا- کلاین تعداد بسیار کمتری پاد پروتون در مقایسه با تعداد تولید شده توسط نوترالینو در هنگام نابودی تولید می کنند؛ که این مورد نیز در تطابق با نتایج آزمایش های اخیر است. هوپر می گوید: "آن چه که ذرات کالوتسا- کلاین را برای من جالب ساخته، آن است که این ذرات در ابتدا برای توجیه ماده تاریک درنظر گرفته نشده بودند."
موارد پدید آمده پیرامون مسئله ماده تاریک به ما می گوید که جهان هستی از آن چه که ما می پنداریم بسیار عجیب تر است. محققان در این راه به بررسی مشاهداتی پرداخته اند که از مسیر معمول بیرون است، که برای نمونه می توان به رصدهای صورت گرفته توسط ماهواره پرتو گامای انتگرال که در سال 2002 توسط سازمان فضایی اروپا به فضا پرتاب شد، اشاره کرد.
ماهواره انتگرال موفق به ردیابی گسیل های بسیار شدید فوتونی با انرژی معادل 511 کیلوالکترون ولت (KeV) در کهکشان راه شیری شده است. اصولاً هنگامی این فوتون ها مشاهده می شوند که الکترون ها و پوزیترون ها در برخورد با یکدیگر دچار نابودی شده باشند. وینر می گوید: "اکنون پرسش این است که چه تعداد پوزیترون در آن محدوده وجود دارد، و اصلاً منشأ این پوزیترون ها کجاست؟ چرا که توزیع آنها با الگوی مورد انتظار از منابع اختر فیزیکی (مانند ابرنواخترها یا میکروکوازارها [ریز اختروش ها]) مطابقت ندارد."
با این اوصاف، آیا می توان گفت که این گسیل ها نیز از ماده تاریک سرچشمه گرفته اند؟ در سال 2007 وینر و "دوک فینگ باینر" از دانشگاه هاروارد، نتایج حاصله توسط ماهواره انتگرال را مورد مداقه قرار دادند. آنان محاسبه کردند که در صورتی که ذرات WIMP در اثر برخورد با یکدیگر به حالت برانگیخته برسند، در هنگام گذر به حالت پایه، فوتون هایی با انرژی 511 کیلوالکترون ولت گسیل می کنند.
اما برای آن که این مسئله عملی شود، وینر و فینک باینر باید فرض می کردند که ذرات WIMP به واسطه نیروی تازه ای با یکدیگر بر هم کنش انجام می دهند. همان طور که می دانیم، نیروهای متعارف مثل نیروی الکترومغناطیسی توسط ذرات حامل نیرو منتقل می شوند؛ ذراتی که بین ذره های باردار در حرکت اند. به همین ترتیب وینر و فینک باینر محاسبه کردند که این نیروی جدید نیازمند ذره ای فرضی است که هم وزن پروتون باشد و فقط و فقط بین ذرات WIMP در حرکت باشد. این مسئله بدان معناست که ذرات متعارف، این نیرو را احساس نخواهند کرد. با این اوصاف به نظر می رسد که ماده تاریک به بخش پنهانی از طبیعت تعلق دارد.
نواحی پنهان طبیعت، موضوع تحقیقات "متیو استراسلر" از دانشگاه راتگرز واقع در پیسکتاوی، نیوجرسی، و همچنین "کاترین زورک" از آزمایشگاه فرمی بوده است. زورک می گوید: "هنگامی که ما از عوالم پنهان سخن می گوییم، می تواند منظور ما بخش هایی باشد به پیچیدگی جهان قابل رویت؛ تنها با این تفاوت که در حصاری از ما مخفی شده است. دلیل این امر هم بر هم کنش بسیار ضعیف این بخش از عالم با ذرات متعارف از جمله الکترون و هسته اتم است."
شواهدی دال بر این مسئله وجود دارد که بنابر آن می توان این نواحی پنهانی را سرچشمه ماده تاریک دانست. این مسئله هنگامی واضح تر شد که در اواخر ماه اکتبر2008، وینرو فینک باینر با دو دانشمند دیگر به همکاری پرداختند. این افراد عبارت بودند از "نیما ارکانی حامد" از مرکز مطالعات پیشرفته پرینستون، و "ترسی اسلاتیر" از دانشگاه هاروارد.
هنگامی که وینر و فینک باینر برای نخستین بار نظر خود را درباره پیشنهاد نیروهای تاریک برای توجیه ناهنجاری نشان داده شده توسط انتگرال ارائه کردند، با استقبالی توأم با یک ظن مؤدبانه روبه رو شدند. اما پس از آن، نتایج پاملا و ATIC منتشر شد. برای تطبیق دادن تمامی یافته ها، گروه تحقیقاتی مذکور اقدام به بازنگری در ایده تحت بررسی خود کردند و در کمال تحیر دریافتند که این نیروی جدید، WIMPها را به سوی یکدیگر می کشاند و احتمال برخورد آنها با یکدیگر و در نتیجه نابودی شان را افزایش می دهد.
بررسی های انجام شده نشان داد که نیروی تاریک نرخ نابودی WIMPهای کم سرعت را تا 2 تا 3 برابر افزایش می دهد، همان مقداری که برای توضیح نتایج به دست آمده از پاملا و ATIC لازم است. لازم به ذکر است که این نیرو، بر ذرات سریع تر که جهان نوپا را انباشته بودند، اثری ندارد. تمامی این موارد دال بر آن است که باید هنوز تعداد بسیار زیادی از ذرات WIMP در اطراف ما وجود داشته باشد و امکان مشاهده نابودی شان برای ما میسور باشد.
محاسبات انجام شده توسط ارکانی حامد و همکارانش نشان داد که وقتی WIMPها نابود می شوند، می توانند حامل های انرژی تاریک را تولید کنند. از آنجا که این ذرات جدید در حدود جرم پروتون را دارا هستند، سبک تر از آنند که در اثر واپاشی به ذراتی مثل پروتون و پادپروتون تبدیل شوند. لذا هنگام واپاشی، به ذرات سبک تری مثل الکترون و پوزیترون تبدیل می شوند.
وینر می گوید که نتایج به دست آمده، گروه تحقیقاتی وی را به شدت حیرت زده کرده است؛ چرا که همان چیزی که باعث افزایش تعداد نابودی ها می شود، راه را برای شکل گیری الکترون و پوزیترون های مازاد نیز فراهم می سازد (البته بدون شکل گیری هیچ پاد پروتون). نظریه ی یکپارچه ارائه شده توسط این گروه، در آن واحد نتایج به دست آمده از پاملا، ATIC و انتگرال را توضیح می دهد.
این نظریه همچنین یک معمای دیگر پیرامون ماده تاریک را حل می کند. در آوریل سال 2008 یک گروه تحقیقاتی که در کوه های گرن ساسو ایتالیا مشغول تحقیق پیرامون ماده تاریک بود، اعلام کرد که انرژی ذرات برخوردی با آشکارسازهای آنها در ژوئن هر سال نسبت به ماه دسامبر افزایشی را تجربه می کند؛ و این فرایند در یک بازه زمانی 11 ساله همواره به وقوع پیوسته است. دو گروه تحقیقاتی به نام های "داما" و "لیبرا" که با یکدیگر در این رابطه همکاری می کردند، یافته های خود را به حرکت زمین از میان یک دریای WIMP نسبت دادند که کهکشان راه شیری را احاطه کرده است.
اما هیچ یک از دیگر آزمایش ها که متر صد برخورد مستقیم با ماده تاریک بودند، نتوانستند این یافته ها را تأیید کنند (حتی آشکارساز CDMS در آزمایشگاه زیرزمینی سودان واقع در مینه سوتا). به خاطر همین مسئله، بسیاری از فیزیکدان ها یافته های داما/ لیبرا را نادیده گرفتند.
با این اوصاف، کدام یک از این یافته ها درست است؟ "هر دو" آن عبارتی است که وینر بر آن پای می فشرد، و معتقد است که نظریه یکپارچه می تواند مغایرت های موجود میان نتایج داما/ لیبرا و CDMS را توضیح دهد. درک مرسوم از ماده تاریک، پیش بینی می کند که ذرات هم نوع مانند توپ های بیلیارد از هسته بیرون می جهند. گروه CDMS این طور تصور می کند که این واقعه همان چیزی است که در آشکارساز آنها روی داده است. اما اگر آن طور که گروه وینر معتقدند، ماده تاریک ساختار پیچیده تری داشته باشد، باید این برخوردها هسته ای موجبات گذار ماده تاریک به حالت های برانگیخته را فراهم آورند.
این سناریو به نفع آشکارسازهایی خواهد بود که در آنها از عناصر سنگین تری استفاده می شود. وینر معتقد است که احتمال آشکارسازی ماده تاریک توسط داما/ لیبرا بیشتر است، چرا که در این آشکارسازها از ید استفاده شده است که البته بسیار سنگین تر از ژرمانیوم و سیلیکون به کار رفته در آشکارساز CDMS است.
هوپر با این که پس از انتشار این نتایج حیرت زده شده است، اما هنوز با تشکیک به این مسائل می نگرد. وی می گوید: "آن چه در رابطه با این مدل پیشنهادی جلب نظر می کند، آن است که این مدل مثل سنگی است که هم زمان چندین پرنده را می زند. البته طراحی این سنگ هم بسیار دقیق است تا بتواند این مأموریت خطیر را به انجام برساند."
وینر اما با خوش بینی بیشتری به اوضاع می نگرد و می گوید: "علم فیزیک همواره تلاشی بوده است برای یافتن یک توصیف واحد که چندین پدیده را در آن واحد توجیه کند. البته نمی توان قاطعانه از صحت این ایده سخن گفت، اما برخی از نظریات هستند که نیاز به کار بیشتر دارند؛ و این نظریه نیز از همان دست است."
درحالی که این نظریه یکپارچه توانسته است از زمان انتشار، نظر بسیاری را به خود جلب کند، اما در مسیر حرکت خود با موانعی نیز روبرو است. یکی از نتایجی که پس از پذیرش صحت این نظریه به وجود می آید، آن است که چگالی بسیار بالای ماده ی تاریک در مرکز کهکشان بدان معناست که ما باید حجم بالای نابودی را در آن منطقه داشته باشیم؛ و این یعنی شکل گیری میزان بالایی از الکترون ها و پوزیترون ها. در نتیجه، انتظار می رود که این ذرات باردار در حول و حوش میدان های مغناطیسی آن منطقه حرکت مارپیچی انجام داده و میزان قابل توجهی از تابش سینکروترونی مازاد را به وجود آورند. اما "لارس برگستورم" که فیزیکدان دانشگاه استکهلم سوئد است، پس از بررسی دقیق اندازه گیری های صورت گرفته توسط رادیو تلسکوپ ها از مناطق نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری، پیش بینی فوق الذکر پیرامون تابش سینکروترونی اضافی را رد می کند. حال پرسش این است که در این مسیر چگونه می توان سره را از ناسره تشخیص داد؟
برای این منظور، می توان از دیگر آزمایش ها کمک گرفت. یکی از این آزمایش ها توسط ماهواره فرمی ناسا انجام می پذیرد. این ماهواره که سال گذشته به فضا پرتاب شد می تواند با دقت بسیار بالا وجود الکترون های مازاد را در محدوده وسیعی از انرژی مورد بررسی قرار دهد و در صورت مشاهده، وجود آنها را تصدیق کند. در صورتی که واقعاً ذرات WIMP 600برابر سنگین تر از پروتون باشند، ما باید افت شدیدی را در تعداد الکترون ها در ماورای یک سطح انرژی خاص مشاهده کنیم. آشکارساز "هس" که در نامی بیا مستقر است و فوتون هایی را بررسی می کند که در اثر برخورد الکترون های پرانرژی با جو زمین شکل می گیرد نیز باید به این افت حساس باشد. اگر این آشکارساز چنین افتی را نشان دهد، یک دستاورد قابل توجه خواهد بود؛ چرا که این مورد نمی تواند توسط منابع اخترفیزیکی شکل بگیرد.
فرمی همچنین می تواند پرتوهای گامای تولید شده در هنگام نابودی WIMPها را دریافت کند. انرژی این پرتوها باید سطوح کالوتسا- کلاین ها را از نوترالینوها جدا کند. فرمی همچنین خواهد توانست نقاطی از فضا که این پرتوهای گاما از آن سرچشمه می گیرند، مشخص کند. در صورتی که این آزمایش بتواند توده یا توده هایی را در همین حوالی پیدا کند، آن گاه نوترالینو دوباره به عرصه خودنمایی بازخواهد گشت؛ چرا که یکی از نظریاتی که در تقابل با این ذره قرار می گیرد، آن است که می گوید ماده تاریک به طور یکنواخت در سرتاسر هاله کهکشانی پخش شده است.
"پائولین گاگنون"، یک فیزیکدان تجربی شاغل در آزمایشگاه سرن واقع در سوئیس، در حال رایزنی با وینر است تا بتواند وی را به بازنگری در نظریه یکپارچه اش ترغیب کند. محاسبات اولیه حاکی از آن ست که برخورد دهنده بزرگ هادرون ها(LHC) می تواند حامل های نیروی جدید را تولید کند؛ ذراتی که پس از واپاشی به یک الکترون و یک پوزیترون تبدیل می شوند. گاگنون با همکاری سایرین در حال بررسی این مسئله اند که این موارد چگونه می توانند خود را در آزمایش بزرگ ATLAS (که از آشکارسازهای LHC) نمایان کنند.
در حال حاضر تمامی امیدها معطوف به فرمی است تا بتواند کلیدهایی را در رابطه با طبیعت ماده تاریک در اختیار ما قرار دهد. هوپر می گوید: "اگر ما دریابیم که ذرات با جرم و خواص مورد نظر در LHC در حال شکل گیری اند آن گاه واپسین استحکامات شکاکان فرو خواهد ریخت و همگی خواهیم فهمید که این همان چیزی است که در فضا به دنبالش هستم."

نام آزمایش	بررسی صورت گرفته	نتایج حاصله
ATIC	پرتوهای کیهانی در جو قطب جنوب	الکترون های پر انرژی مازاد
پاملا	پرتوهای کیهانی در فضا	الکترون ها و پوزیترون های مازاد و پر انرژی (هیچ پاد پروتون اضافی یافت نشد)
AMS  طیف سنج مغناطیسی آلفا	پرتوهای کیهانی در فضا	پوزیترون های اضافی
HEAT  تلسکوپ پاد ماده پرانرژی	پرتوهای کیهانی در جو	پوزیترون های اضافی
انتگرال آزمایشگاه اختر فیزیک بین المللی پرتو گاما	پرتو گاما در فضا	فوتونهایی با انرژی 511 کیلو الکترون ولت
داما ماده تاریک	جست و جوی مستقیم برای یافتن ذرات پر جرم با اندرکنش ضعیف	تغییرات فصلی که گواه بروجود ذرات مذکور است(مناقشه انگیز)
CDMS	جست و جوی مستقیم برای یافتن ذرات پر جرم با اندرکنش ضعیف	هیچ

منبع:دانشمند-ش551