Det meste av antimaterialet som fyller rommet til Melkeveis galaksen, kan være restene av døde stjerner, sier ny forskning. I følge forskere er deres arbeid i stand til å løse mysteriet med astrofysikk, som har eksistert i mer enn 40 år.
Hver partikkel av vanlig stoff har en antipode - antimaterie, som har samme masse, men som samtidig har en motsatt ladning. For eksempel vil antipartikkelen til et negativt ladet elektron være et positivt ladet positron. Når partikler og antipartikler kolliderer, fører det til ødeleggelse (utslettelse) og en kraftig frigjøring av energi. Bare ett gram antimateriell, som kolliderer med ett gram vanlig stoff, er i stand til å forårsake en eksplosjon, der nivået av energiutslipp vil være dobbelt så høyt som i eksplosjonen av en bombe som ble falt ned på Hiroshima.
For mer enn 40 år siden bestemte forskere først at gammastråler som ble avgitt under positron utslettelse i det øyeblikket blir frigitt i alle retninger av galaksen. På bakgrunn av denne oppdagelsen ble det antatt at hvert sekund inne i Melkeveien utsletter 10 ^ 43 positroner (ett med 43 nuller). I den samme studien ble det indikert at tilstedeværelsen av de fleste av disse positronene ble bestemt i det galaktiske sentrum (sentralstangen), og ikke i selve den galaktiske disken, til tross for at baren i seg selv inneholder mindre enn halvparten av hele melkeveien.
Det har blitt antatt at kilden til utslippet av disse positronene er radioaktivt materiale som er syntetisert av stjernene. I løpet av de neste tiårene var imidlertid forskere aldri i stand til å bestemme hvilken type stjerner som er i stand til å generere en slik mengde antimaterie. Senere ble en annen antakelse gjort: utstøting av positroner kan skapes av sjeldne kilder, for eksempel supermassive sorte hull som er lokalisert i de fleste galaktiske sentre, så vel som partikler av mørk materie som ødelegger med hverandre.
“Kilden til disse positronene er et mysterium med mer enn 40 års historie. Men for å forklare positroner, trenger du ingen eksotiske elementer som mørk materie, sier hovedforfatter av den nye studien, australske nasjonale universitets astrofysiker Roland Crocker.
Etter hans mening kan denne kilden være supernovaer - katastrofale eksplosjoner av stjerner som er i stand til å generere et enormt antall positroner. Dette bekreftes ifølge forskeren av det faktum hvor disse positronene ofte ble funnet.
Crocker fokuserte på supernovaer som ligner på objektet kjent som SN 1991bg. Denne typen gjenstander, som det viste seg, er mer vanlig i andre galakser, men mye sjeldnere enn vanlige supernovaer. I motsetning til de fleste vanlige supernovaer, som kan formørse praktisk talt alle andre stjerner i galakser, produserer den typen supernova som er undersøkt ikke en stor mengde synlig lys og regnes som svært sjelden. Og det er grunnen til at den ifølge forskeren så sjelden ble funnet i Melkeveien.
Tidligere studier har antydet at en lignende type svak supernova kan vises når to hvite dverger fusjonerer. De sistnevnte har en veldig høy tetthet og representerer kjernene til døde stjerner (jordens størrelse), igjen etter at stjernene helt har tømt ut sitt termonukleære drivstoff og mistet sine ytre lag. De fleste stjerner, inkludert vår sol, vil en dag bli hvite dverger.
Salgsfremmende video:
Tilbake til supernovaer av typen SN 1991bg, skal det bemerkes at de vises spesielt når to hvite dverger med lav masse kolliderer, den ene er rik på karbon og oksygenreserver, og den andre med helium. Til tross for at den er sjelden blant supernovaer, er denne arten i stand til å generere enorme volumer av en radioaktiv isotop kjent som titanium-44. Og det er han som singler de positronene som er oppdaget av astronomer i hele Melkeveien.
I en tid hvor majoriteten av supernovaene er født fra unge og massive stjerner, finnes gjenstander som SN 1991bg oftest i regioner der eldre stjerner mellom 3 og 6 milliarder år gamle råder. Denne aldersforskjellen kan forklare hvorfor de tidligere oppdagede positronene hovedsakelig ble observert i sentralstangen på Melkeveien, som inneholder et stort antall gamle stjerner, enn i den ytre galaktiske disken.
Crocker bemerker også her at andre kilder kan være ansvarlige for utseendet til en viss mengde positroner.
“Selv om dette ikke er nødvendig, gitt at gjenstander av typen SN1991bg er i stand til uavhengig å forklare hele fenomenologien til positroner. Nyere bevis tyder på at positonkilden er tett bundet til sentrum av galaksen. I vår modell forklares dette ved at gamle stjerner stort sett er spredt innenfor en radius på 200 parsecs (ca. 650 lysår) rundt det galaktiske sentrum i form av et supermassivt svart hull. Likevel vil det være veldig interessant å betrakte det sorte hullet som en ekstra kilde, avslutter Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK
