Cea mai mare parte a antimateriei care umple spațiul galaxiei noastre din Calea Lactee poate fi rămășițele stelelor moarte, spun noi cercetări. Potrivit oamenilor de știință, munca lor este capabilă să rezolve misterul astrofizicii, care există de mai bine de 40 de ani.
Fiecare particulă de materie obișnuită are un antipod - antimaterie, care are aceeași masă, dar în același timp are o încărcare opusă. De exemplu, antiparticulul unui electron încărcat negativ va fi un pozitron încărcat pozitiv. Când particulele și antiparticulele se ciocnesc, aceasta duce la distrugerea lor (anihilarea) și la o eliberare puternică de energie. Doar un gram de antimaterie, care se ciocnește cu un gram de materie obișnuită, poate provoca o explozie, în care nivelul de eliberare a energiei va fi de două ori mai mare decât în explozia unei bombe aruncate pe Hiroshima.
Cu mai mult de 40 de ani în urmă, oamenii de știință au stabilit pentru prima dată că razele gamma emise în timpul anihilării pozitronului sunt eliberate în acel moment în toate direcțiile galaxiei. Pe baza acestei descoperiri, s-a presupus că în fiecare secundă din Calea Lactee, 10 ^ 43 pozitroni (unul cu 43 zerouri) anihilează. Același studiu a indicat faptul că prezența majorității acestor pozitroni a fost determinată în centrul galactic (bara centrală) și nu în discul galactic propriu-zis, în ciuda faptului că bara în sine conține mai puțin de jumătate din întreaga masă a Căii Lactee.
S-a emis ipoteza că sursa de emisie a acestor pozitroni este materialul radioactiv sintetizat de stele. Cu toate acestea, în următoarele câteva decenii, oamenii de știință nu au fost niciodată capabili să determine tipul de stele capabile să genereze o astfel de cantitate de antimaterie. Ulterior, s-a făcut o altă presupunere: expulzarea pozitronilor poate fi creată de surse rare, cum ar fi găurile negre supermasive situate în majoritatea centrelor galactice, precum și particule de materie întunecată care se anihilează între ele.
„Sursa acestor pozitroni este un mister cu mai mult de 40 de ani de istorie. Dar pentru a explica pozitronii, nu aveți nevoie de elemente exotice precum materia întunecată , spune autorul principal al noului studiu, astrofizicistul Universității Naționale din Australia, Roland Crocker.
În opinia sa, această sursă poate fi supernovele - explozii catastrofale de stele capabile să genereze un număr imens de pozitroni. Acest lucru, potrivit savantului, este confirmat de faptul că aceste pozitroni au fost cel mai des găsite.
Crocker s-a concentrat pe supernovele similare obiectului cunoscut sub numele de SN 1991bg. Acest tip de obiect, așa cum s-a dovedit, este mai frecvent în alte galaxii, dar mult mai rar decât supernovele obișnuite. Spre deosebire de majoritatea supernovelor obișnuite, care pot eclipsa practic toate celelalte stele din galaxii, tipul de supernovele cercetate nu produce o cantitate mare de lumină vizibilă și este considerat foarte rar. De aceea, potrivit cercetătorului, acesta a fost găsit atât de rar în Calea Lactee.
Studii anterioare au sugerat că un tip similar de supernova slabă ar putea apărea atunci când doi pitici albi se contopesc. Acestea din urmă au o densitate foarte mare și reprezintă nucleele stelelor moarte (dimensiunea Pământului), rămase după ce stelele și-au epuizat complet combustibilul termonuclear și și-au pierdut straturile exterioare. Majoritatea stelelor, inclusiv Soarele nostru, vor deveni într-o zi pitici albe.
Video promotional:
Revenind la supernovele de tip SN 1991bg, trebuie menționat faptul că acestea apar în mod special atunci când doi pitici albi cu masă scăzută se ciocnesc, unul dintre ei bogat în carbon și oxigen, iar celălalt cu heliu. În ciuda faptului că este rară printre supernove, această specie este capabilă să genereze volume imense de izotop radioactiv cunoscut sub numele de titan-44. Și el este cel care evidențiază acele pozitroni care au fost descoperite de astronomii de-a lungul Căii Lactee.
Într-o perioadă în care majoritatea supernovelor se nasc din stele tinere și masive, obiecte precum SN 1991bg se găsesc cel mai adesea în regiuni în care predomină stele mai vechi de 3 până la 6 miliarde de ani. Această diferență de vârstă ar putea explica de ce pozitronii descoperiți anterior au fost observați mai ales în bara centrală a Căii Lactee, care conține un număr mare de stele vechi, decât în discul galactic exterior.
De asemenea, Crocker notează că alte surse pot fi responsabile pentru apariția unei anumite cantități de pozitroni.
„Deși acest lucru nu este necesar, având în vedere că obiectele de tip SN1991bg sunt capabile să explice în mod independent întreaga fenomenologie a pozitronilor. Dovezi recente indică faptul că sursa de pozitron este strâns legată de centrul galaxiei. În modelul nostru, acest lucru se explică prin faptul că stelele vechi sunt împrăștiate în cea mai mare parte pe o rază de 200 de parsecuri (aproximativ 650 de ani lumină) în jurul centrului galactic, sub forma unei găuri negre supermasive. Cu toate acestea, ar fi foarte interesant să considerăm gaura neagră ca o sursă suplimentară”, conchide Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK
