Nový výskum hovorí, že väčšina antihmoty vyplňujúcej priestor našej galaxie Mliečna dráha môže byť pozostatkom mŕtvych hviezd. Podľa vedcov je ich práca schopná vyriešiť záhadu astrofyziky, ktorá existuje už viac ako 40 rokov.
Každá častica obyčajnej hmoty má antipód - antihmotu, ktorý má rovnakú hmotnosť, ale zároveň má opačný náboj. Napríklad antičasticou záporne nabitého elektrónu bude pozitívne nabitý pozitrón. Keď sa častice a antičastice zrážajú, vedie k ich deštrukcii (zničeniu) a silnému uvoľneniu energie. Iba jeden gram antihmoty, ktorý sa zráža s jedným gramom obyčajnej hmoty, je schopný spôsobiť výbuch, pri ktorom úroveň uvoľnenia energie bude dvakrát vyššia ako pri výbuchu bomby dopadnutej na Hirošimu.
Pred viac ako 40 rokmi vedci najprv určili, že gama lúče emitované počas vyhladzovania pozitrónov sa v tom okamihu uvoľňujú vo všetkých smeroch galaxie. Na základe tohto objavu sa predpokladalo, že každú sekundu vo vnútri Mliečnej dráhy sa zničí 10 ^ 43 pozitrónov (jedna so 43 nulami). Rovnaká štúdia naznačila, že prítomnosť väčšiny týchto pozitrónov bola určená v galaktickom centre (strednom stĺpci), a nie v samotnom galaktickom disku, napriek tomu, že samotný stĺpec obsahuje menej ako polovicu celej hmotnosti Mliečnej dráhy.
Predpokladá sa, že zdrojom emisie týchto pozitrónov je rádioaktívny materiál syntetizovaný hviezdami. V nasledujúcich niekoľkých desaťročiach však vedci nikdy nedokázali určiť typ hviezd schopných generovať také množstvo antihmoty. Neskôr bol urobený ďalší predpoklad: vyhadzovanie pozitrónov môže byť vyvolané zriedkavými zdrojmi, ako sú supermasívne čierne diery umiestnené vo väčšine galaktických centier, ako aj častice ničenia temnej hmoty navzájom.
„Zdrojom týchto pozitrónov je tajomstvo s viac ako 40-ročnou históriou. Ale na vysvetlenie pozitrónov nepotrebujete žiadne exotické prvky, ako je temná hmota, “uviedol hlavný autor novej štúdie, astrofyzik austrálskej národnej univerzity Roland Crocker.
Podľa jeho názoru môžu byť týmto zdrojom supernovy - katastrofické explózie hviezd schopné generovať obrovské množstvo pozitrónov. Podľa vedcov to potvrdzuje skutočnosť, že tieto pozitróny sa najčastejšie našli.
Crocker sa sústredil na supernovy podobné objektu známymu ako SN 1991bg. Ako sa ukázalo, tento typ objektu je bežnejší v iných galaxiách, ale oveľa menej často ako obyčajné supernovy. Na rozdiel od najbežnejších supernov, ktoré môžu zatieniť prakticky všetky ostatné hviezdy v galaxiách, skúmaný typ supernovy nevytvára veľké množstvo viditeľného svetla a považuje sa za veľmi zriedkavý. Preto sa podľa výskumníka v Mliečnej dráhe tak zriedka našlo.
Predchádzajúce štúdie naznačujú, že podobný druh slabej supernovy sa môže objaviť, keď sa zlúčia dvaja bieli trpaslíci. Tie majú veľmi vysokú hustotu a predstavujú jadrá mŕtvych hviezd (veľkosť Zeme), ktoré zostali po úplnom vyčerpaní termonukleárneho paliva a stratili svoje vonkajšie vrstvy. Väčšina hviezd, vrátane nášho Slnka, sa jedného dňa stanú bielymi trpaslíkmi.
Propagačné video:
Keď sa vraciame k supernovám typu SN 1991bg, treba poznamenať, že sa objavujú konkrétne vtedy, keď sa zrazia dva biele trpaslíci s nízkou hmotnosťou, jeden z nich bohatý na uhlík a kyslík a druhý s héliom. Napriek tomu, že je medzi supernovými vzácny, tento druh je schopný generovať obrovské objemy rádioaktívneho izotopu známeho ako titán-44. A je to on, kto vytyčuje tie pozitróny, ktoré objavili astronómovia na celom Mliečnej dráhe.
V čase, keď sa väčšina supernov rodí z mladých a veľkých hviezd, sa objekty ako SN 1991bg najčastejšie nachádzajú v oblastiach, v ktorých prevažujú staršie hviezdy vo veku od 3 do 6 miliárd rokov. Tento vekový rozdiel by mohol vysvetliť, prečo sa predtým objavené pozitróny pozorovali hlavne v centrálnej lište Mliečnej dráhy, ktorá obsahuje veľké množstvo starých hviezd, ako na vonkajšom galaktickom disku.
Crocker tu tiež poznamenáva, že za výskyt určitého množstva pozitrónov môžu byť zodpovedné iné zdroje.
„Aj keď to nie je potrebné, vzhľadom na to, že objekty typu SN1991bg sú schopné samostatne vysvetliť celú fenomenológiu pozitrónov. Posledné dôkazy naznačujú, že pozitrónový zdroj je pevne viazaný na stred galaxie. V našom modeli je to vysvetlené skutočnosťou, že staré hviezdy sú väčšinou rozptýlené v okruhu 200 parsec (asi 650 svetelných rokov) okolo galaktického centra vo forme superhmotnej čiernej diery. Bolo by však veľmi zaujímavé považovať čiernu dieru ako ďalší zdroj, “uzatvára Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK