Przejdź do treści

Długoletnie poszukiwania źródła antymaterii zakończone?

Zespół naukowców pod kierunkiem doktora Rolanda Crockera z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego ANU opublikował wyniki badań nad nowym potencjalnym źródłem antymaterii w Drodze Mlecznej. Nie jest nim, jak dotąd przypuszczano, ani supermasywna czarna dziura ani destrukcja ciemnej materii. Wyniki obserwacji zamieszczono 22 maja w czasopiśmie Nature Astronomy.
 
Każda cząstka normalnej materii ma swój odpowiednik w świecie antymaterii, z taką samą masą, lecz przeciwnym ładunkiem elektrycznym, który nazwano antycząstką. Dla elektronu, który ma ujemny ładunek elektryczny, antycząstką będzie pozyton z dodatnim ładunkiem elektrycznym. Kiedy para cząstka-antycząstka oddziałuje na siebie, ulega ona anihilacji, wydzielając przy tym energię. Destrukcja grama materii z gramem antymaterii, wydzieliłaby dwa razy większą ilość energii niż bomba atomowa zrzucona na Hiroshimę.
 
Ponad 40 lat temu naukowcy po raz pierwszy wykryli, że typ promieniowania gamma charakterystyczny dla anihilacji pozytonów, dobiega z każdej strony naszej galaktyki. Z ich badań wynikało, że w każdej sekundzie w Drodze Mlecznej ulega zniszczeniu 1043 pozytonów. Większość z nich została jednak zlokalizowana bliżej centralnej części galaktyki, mimo że zawiera ona mniej niż połowę masy Drogi Mlecznej.
 
Na początku przypuszczano, że pozytony mogą być emitowane przez radioaktywny materiał syntezowany w gwiazdach. Mimo tego, przez lata naukowcy nie byli w stanie określić dokładnego typu gwiazdy, która mogłaby wysyłać tak duże ilości antymaterii. Później zaczęto wskazywać inne możliwe, i bardziej egzotyczne, źródła pozytonów, takie jak na przykład supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej lub ulegające zniszczeniu cząsteczki ciemnej materii.
 
Naukowcy przeprowadzający najnowsze badania, skupili się na analizie typu supernowej znanej pod nazwą SN 1991bg. “Inaczej niż inne supernowe, które mogą swoim rozbłyskiem na krótki czas przyćmić inne gwiazdy w galaktyce, ten typ nie emituje dużych ilości światła widzialnego i jest dość rzadki” - mówi dr Crocker.
 
Z poprzednich badań wynika, że te dość ciemne supernowe występują podczas zderzenia dwóch białych karłów - bardzo gęstych rdzeni martwych gwiazd, mniej więcej rozmiarów Ziemi. Większość gwiazd, włącznie ze Słońcem, zostanie w przyszłości białymi karłami. W typie supernowych badanych przez zespół Corckera jeden biały karzeł musi mieć duże ilości węgla i tlenu, drugi natomiast - helu. Zderzenie takich obiektów jest dość rzadkie, ale generuje ono dużo większe ilości radioaktywnego izotopu tytanu 44 emitującego pozytony tego typu, który wykryli naukowcy.


Źródło: czasopismo Nature Astronomy

Więcej informacji:

Na zdjęciu: artystyczne przedstawienie zderzających się dwóch białych karłów. Źródło: NASA.