Nova antimaterija koja ispunjava prostor naše galaksije Mliječni put možda su ostaci mrtvih zvijezda, kaže novo istraživanje. Prema znanstvenicima, njihov je rad u stanju riješiti misterij astrofizike, koji postoji više od 40 godina.
Svaka čestica obične materije ima antipod - antimateriju, koja ima istu masu, ali istovremeno ima suprotan naboj. Primjerice, antičestica negativno nabijenog elektrona bit će pozitivno nabijeni pozitroni. Kada se čestice i antičestice sudaraju, to dovodi do njihovog uništenja (uništenja) i snažnog oslobađanja energije. Samo jedan gram antimaterije, koji se sudara s jednim gramom obične materije, može izazvati eksploziju, u kojoj će razina oslobađanja energije biti dvostruko veća nego u eksploziji bombe koja je pala na Hirošimu.
Prije više od 40 godina znanstvenici su prvi utvrdili da se gama zrake emitirane tijekom uništavanja pozitrona u tom trenutku ispuštaju u svim smjerovima galaksije. Na temelju ovog otkrića, pretpostavljeno je da svake sekunde u Mliječnom putu 10 ^ 43 positrona (jedan s 43 nula) uništavaju. U istoj studiji naznačeno je da je prisutnost većine tih pozitrona određena u galaktičkom središtu (središnjoj traci), a ne u samom galaktičkom disku, unatoč činjenici da sama šipka sadrži manje od polovice cjelokupne mase Mliječnog puta.
Pretpostavljeno je da je izvor emisije ovih pozitrona radioaktivni materijal koji su sintetizirali zvijezde. Međutim, tijekom sljedećih nekoliko desetljeća, znanstvenici nikada nisu mogli utvrditi vrstu zvijezda koje bi mogle stvoriti takvu količinu antimaterije. Kasnije je napravljena druga pretpostavka: izbacivanje pozitrona može se stvoriti iz rijetkih izvora, poput supermasivne crne rupe smještene u većini galaktičkih središta, kao i čestica tamne materije koje se međusobno uništavaju.
Izvor ovih pozitrona je misterija s više od 40 godina povijesti. Ali da biste objasnili pozitirone, ne trebate nikakve egzotične elemente poput tamne materije “, rekao je glavni autor nove studije, astrofizičar Roland Crocker sa Nacionalnog sveučilišta.
Prema njegovom mišljenju, ovaj izvor mogu biti supernove - katastrofalne eksplozije zvijezda koje mogu stvoriti ogroman broj pozitrona. To, prema znanstveniku, potvrđuje činjenica da su ovi pozitroni najčešće pronađeni.
Crocker se usredotočio na supernove slične objektu poznatom kao SN 1991bg. Ova vrsta objekta, kako se ispostavilo, češća je u drugim galaksijama, ali puno rjeđe od običnih supernova. Za razliku od većine običnih supernova, koje mogu pomračiti gotovo sve ostale zvijezde u galaksijama, vrsta supernove koja se ispituje ne proizvodi veliku količinu vidljive svjetlosti i smatra se vrlo rijetkom. I zato je, prema istraživanju, tako rijetko pronađen u Mliječnom putu.
Prethodne studije sugeriraju da bi se slična vrsta slabašne supernove mogla pojaviti kada se dva bijela patuljaka spoje. Potonje imaju vrlo visoku gustoću i predstavljaju jezgre mrtvih zvijezda (veličine Zemlje), preostale nakon što su zvijezde potpuno ispraznile svoje termonuklearno gorivo i izgubile svoje vanjske slojeve. Većina zvijezda, uključujući i naše Sunce, jednog će dana postati bijeli patuljci.
Promotivni video:
Vraćajući se na supernove tipa SN 1991bg, treba napomenuti da se pojave posebno kad se sudaraju dva bijela patuljaka male mase, od kojih je jedan bogat rezervama ugljika i kisika, a drugi helijem. Unatoč rijetkoj među supernovama, ova vrsta je sposobna stvoriti ogromne količine radioaktivnog izotopa poznatog kao titanijum-44. A upravo on izdvaja one pozitrone koje su astronomi otkrili na cijelom Mliječnom putu.
U vrijeme kada se većina supernova stvara od mladih i masivnih zvijezda, objekti poput SN 1991bg najčešće se nalaze u regijama u kojima prevladavaju starije zvijezde stare između 3 i 6 milijardi godina. Ova dobna razlika mogla bi objasniti zašto su prethodno otkriveni pozitroni primijećeni uglavnom u središnjem traku Mliječnog puta koji sadrži veliki broj starih zvijezda nego u vanjskom galaktičkom disku.
Crocker ovdje također primjećuje da su drugi izvori možda odgovorni za pojavu određene količine pozitrona.
„Iako to nije potrebno, s obzirom da su objekti tipa SN1991bg u stanju samostalno objasniti cjelokupnu fenomenologiju pozitrona. Nedavni dokazi govore da je izvor pozitrona čvrsto vezan na središte galaksije. U našem se modelu to objašnjava činjenicom da su stare zvijezde uglavnom raspršene unutar radijusa od 200 parseksa (oko 650 svjetlosnih godina) oko galaktičkog centra u obliku supermasivne crne rupe. Bez obzira na to, bilo bi vrlo zanimljivo smatrati samu crnu rupu dodatnim izvorom , zaključuje Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK