Granica
Czy pamiętacie, jak w artykule o antymaterii pisałem, że raczej nigdzie w naszej okolicy nie ma większych skupisk tejże. Podawałem prosty argument: gdyby były, gdzieś musiałaby istnieć granica między materią a antymaterią. Na tej granicy obserwowalibyśmy anihilację, a co za tym idzie, emisję dużych ilości energii – a nic takiego nie widzimy.
No cóż, możliwe, że byłem w błędzie. Pocieszyć się mogę tym, że jestem w dobrym towarzystwie. Dopiero niedawno na łamach Physical Review D pojawił się artykuł, w którym postawiono śmiałą tezę: w naszej galaktyce znajdują się antygwiazdy zbudowane z antymaterii. Co doprowadziło naukowców do tego przekonania?
Gdzie spotkamy antygwiazdy?
Od przeszło dwunastu lat wokół Ziemi orbituje teleskop Fermi, prowadzący obserwacje docierającego do nas promieniowania gamma. Zaobserwował przez ten czas około 5800 źródeł tego promieniowania. Źródła mogą być różne – pulsary, czarne dziury i inne. Jednak z czternastoma był pewien problem. Częstotliwość promieniowania pasowała do anihilacji materii i antymaterii, ale nic nie wskazywało na to, żeby w tamtym miejscu był jakiś obiekt, który byśmy podejrzewali o wytwarzanie antymaterii.
Pasowałoby to jednak do obecności gwiazd złożonych z antymaterii. W takim wypadku, do anihilacji dochodziłoby na powierzchni gwiazdy, której grawitacja przyciągałaby złożone z materii drobiny kosmicznego pyłu. Co więcej, już czas jakiś temu instrumenty zamontowane na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wykryły dolatujące do Ziemi niewielki ilości antyhelu. Istnienie antygwiazd wyjaśniałoby również to odkrycie. W gwiazdach znajdują się przecież wielkie ilości helu, a jak ostatnio pisałem – jest on na tyle lekki, że może uciekać w przestrzeń międzygwiezdną.
Żadnej różnicy!
A ile jest tych potencjalnych antygwiazd? Nie do końca wiadomo. Autorzy próbowali to obliczyć, biorąc pod uwagę czułość detektora promieniowania gamma. Jeśli teza postawiona w artykule się potwierdzi, a antygwiazdy są położone głównie w płaszczyźnie galaktycznej, oznacza to, że jedna antygwiazda przypada na około 400 000 normalnych gwiazd. Wynika to z faktu, że w płaszczyźnie jest stosunkowo dużo pyłu. Zaobserwowanie więc tylko kilku gwiazd oznacza, że w sumie jest ich niewiele. Z drugiej strony, jeśli antygwiazdy leżą raczej ponad lub poniżej płaszczyzny, to znaczy, że jest ich tam stosunkowo więcej. Mogą występować w ilości nawet jedna na dziesięć normalnych gwiazd. Większości nie widać, ponieważ w okolicy mają za mało pyłu, żeby wysyłać intensywne promieniowanie gamma.
Istotne jest też to, że między gwiazdami a antygwiazdami nie ma żadnej różnicy pod względem promieniowania (w tym widzialnego) emitowanego z ich wnętrza. Oznacza to, że potwierdzenie hipotezy będzie bardzo trudne, a przy obecnym stanie techniki – może być nawet niemożliwe. Można jednak spróbować ją obalić – na przykład obserwując zmiany natężenia promieniowania w czasie. Może się okazać, że to jednak są jakieś nietypowe pulsary, albo coś innego, o czym wcześniej nie wiedzieliśmy…
Ale przyznajcie: sama idea gwiazd z antymaterii jest fascynująca, prawda?
Źródła:
https://www.space.com/cluster-antimatter-stars-orbiting-milky-way
https://www.sciencenews.org/article/antimatter-stars-antistars-milky-way-galaxy-space-astronomy
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.083016
Zainteresowało Cię to, co czytasz? Chcesz wiedzieć więcej? Śledź nas na Facebooku, i – pozwól, że wyjaśnię!
[…] Odpowiedź jest w sumie dość prosta, wracamy do tematu anihilacji. Pomimo tego, że przestrzeń kosmiczna wydaje się pusta, nie jest to całkowita pustka. To oznacza, że gdyby gdzieś w obserwowalnym kosmosie było większe zgromadzenie antymaterii, to w którymś miejscu byłaby granica pomiędzy „strefami” składającymi się z materii i antymaterii. A granica taka emitowałaby tyle energii, że bylibyśmy to w stanie spokojnie wykryć. UPDATE: według ostatnich doniesień – mogłem się tu pomylić. Po więcej szczegółów zapraszam tutaj. […]