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先進薄型電離カロリメーター（ATIC）は、南極上空の成層圏を飛行する気球搭載型の観測装置で、宇宙線のエネルギーと組成を測定します。ATICは2000年12月にマクマード基地から初めて打ち上げられ、その後4回の飛行のうち3回を成功裏に完了しました。 [ 1 ]
この検出器は電離熱量測定の原理を利用しています。ビスマスゲルマニウムシンチレーター の複数の層が粒子に衝突すると光を発し、それによって粒子のエネルギーを計算できます。シリコンマトリックスは粒子の電荷を決定するために使用されます。[ 2 ]
このプロジェクトは、ルイジアナ州立大学、メリーランド大学カレッジパーク校、マーシャル宇宙飛行センター、中国の紫金山天文台、ロシアのモスクワ州立大学、ドイツのマックス・プランク太陽系研究所の研究者による国際共同研究です。ATICは米国ではNASAの支援を受けており、飛行はウォロップス飛行施設の気球プログラムオフィスの監督の下、コロンビア科学気球施設のスタッフによって実施されています。南極でのロジスティクスは、米国国立科学財団とその契約業者であるレイセオン・ポーラー・サービス社によって提供されています。ATICの主任研究員は、ルイジアナ州立大学のジョン・ウェフェル氏です。
2008 年 11 月、研究者らはNature 誌に高エネルギー電子の過剰を発見したと発表しました。[ 3 ] 2000 年と 2003 年の 5 週間の観測期間中、ATIC は300～800 GeVのエネルギー範囲の電子を 70 個カウントしました。これらの電子は銀河背景から予想される数を超えていました。これらの電子の発生源は不明ですが、高エネルギー電子は銀河磁場を通過して光子と衝突する際に急速にエネルギーを失うため、3000光年以内の比較的近い場所にあると想定されています。電子は近くのパルサーや他の天体から発生した可能性がありますが、研究者らは適切な天体を特定できませんでした。別の推測によると、電子は、例えば620 GeV 付近の質量を持つWIMPカルツァ・クライン粒子などの暗黒物質粒子の衝突によって発生したとされています。[ 3 ] [ 4 ]
今年初め、衛星PAMELAは宇宙線信号に過剰な陽電子（電子の反粒子）を発見したが、これも暗黒物質の相互作用に由来すると考えられている。ATICは電子と陽電子を区別できないため、2つの結果は矛盾しない可能性がある。[ 1 ]
一方、2008年11月には、ミラグル実験により、宇宙線「ホットスポット」が空に存在することが報告され、余剰電子の発生源として天体の存在が示唆された。[ 5 ] 2009年5月には、フェルミ宇宙望遠鏡による観測結果が報告されたが、ATICで観測された高エネルギー電子の急増は確認されなかった。[ 6 ]