Det meste af antimateriet, der fylder rummet i vores Mælkevejsgalakse, kan være resterne af døde stjerner, siger ny forskning. Ifølge forskere er deres arbejde i stand til at løse mysteriet med astrofysik, der har eksisteret i mere end 40 år.
Hver partikel af almindeligt stof har en antipode - antimaterie, der har den samme masse, men på samme tid har en modsat ladning. For eksempel vil antipartiklen i et negativt ladet elektron være en positivt ladet positron. Når partikler og antipartikler kolliderer, fører det til deres ødelæggelse (udslettelse) og en kraftig frigørelse af energi. Bare et gram antimateriale, der kolliderer med et gram almindeligt stof, er i stand til at forårsage en eksplosion, hvor niveauet af energiudslip vil være dobbelt så højt som i eksplosionen af en bombe, der faldt på Hiroshima.
For mere end 40 år siden fastslog forskere først, at gammastråler, der blev udsendt under positron udslettelse, bliver frigivet i det øjeblik i alle retninger af galaksen. På baggrund af denne opdagelse blev det antaget, at hvert sekund inde i Mælkevejen udsletter 10 ^ 43 positroner (en med 43 nuller). I samme undersøgelse blev det indikeret, at tilstedeværelsen af de fleste af disse positroner blev bestemt i det galaktiske centrum (centralstang) og ikke i selve den galaktiske disk, på trods af det faktum, at stangen i sig selv indeholder mindre end halvdelen af hele Mælkevejen.
Det er blevet antaget, at kilden til emissionen af disse positroner er radioaktivt materiale syntetiseret af stjernerne. I løbet af de næste årtier var forskere imidlertid aldrig i stand til at bestemme den type stjerner, der er i stand til at generere en sådan mængde antimaterie. Senere blev der antaget en anden antagelse: udstødning af positroner kan skabes af sjældne kilder, såsom supermassive sorte huller placeret i de fleste galaktiske centre, såvel som partikler af mørkt stof, der udsletter hinanden.
”Kilden til disse positroner er et mysterium med mere end 40 års historie. Men for at forklare positroner, behøver du ikke nogen eksotiske elementer som mørk stof,”siger hovedforfatter af den nye undersøgelse, australske National University astrofysiker Roland Crocker.
Efter hans mening kan denne kilde være supernovaer - katastrofale eksplosioner af stjerner, der er i stand til at generere et stort antal positroner. Dette, ifølge videnskabsmanden, bekræftes af det faktum, hvor disse positroner oftest blev fundet.
Crocker fokuserede på supernovaer svarende til objektet kendt som SN 1991bg. Denne type objekt er, som det viste sig, mere almindelig i andre galakser, men meget sjældnere end almindelige supernovaer. I modsætning til de fleste almindelige supernovaer, der kan formørse praktisk talt alle andre stjerner i galakser, producerer den type supernova, der undersøges, ikke en stor mængde synligt lys og betragtes som meget sjældent. Og det er derfor, ifølge forskeren, at det så sjældent findes i Mælkevejen.
Tidligere undersøgelser har antydet, at en lignende type svag supernova kunne forekomme, når to hvide dværge smelter sammen. De sidstnævnte har en meget høj tæthed og repræsenterer kerne af døde stjerner (jordens størrelse), tilbage efter at stjernerne har udtømt deres termonukleare brændstof fuldstændigt og har mistet deres ydre lag. De fleste stjerner, inklusive vores sol, bliver en dag hvide dværge.
Salgsfremmende video:
Vender vi tilbage til supernovaer af typen SN 1991bg, skal det bemærkes, at de specifikt vises, når to hvide dværge med lav masse kolliderer, med den ene rig på kulstof- og iltreserver, og den anden med helium. På trods af at den er sjælden blandt supernovaer, er denne art i stand til at generere enorme mængder af en radioaktiv isotop, kendt som titanium-44. Og det er han, der singler de positroner, der er blevet opdaget af astronomer i hele Mælkevejen.
På et tidspunkt, hvor størstedelen af supernovaer er født fra unge og massive stjerner, findes objekter som SN 1991bg oftest i regioner, hvor ældre stjerner mellem 3 og 6 milliarder år gamle råder. Denne aldersforskel kan forklare, hvorfor tidligere opdagede positroner hovedsageligt blev observeret i den centrale bjælke på Mælkevejen, der indeholder et stort antal gamle stjerner, end i den ydre galaktiske disk.
Crocker bemærker også her, at andre kilder kan være ansvarlige for udseendet af en bestemt mængde positroner.
”Selvom dette ikke er nødvendigt, i betragtning af at genstande af typen SN1991bg er uafhængige af at forklare hele fænomenologien af positroner. Nyere bevis tyder på, at positonkilden er tæt bundet til centrum af galaksen. I vores model forklares dette af, at gamle stjerner for det meste er spredt inden for en radius på 200 parsecs (ca. 650 lysår) omkring det galaktiske centrum i form af et supermassivt sort hul. Ikke desto mindre ville det være meget interessant at betragte det sorte hul selv som en ekstra kilde,”konkluderer Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK