По-голямата част от антиматерията, която запълва пространството на нашата галактика Млечен път, може да е останки от мъртви звезди, твърдят нови изследвания. Според учените тяхната работа е в състояние да разреши мистерията на астрофизиката, която съществува повече от 40 години.
Всяка частица от обикновената материя има антипод - антиматерия, който има еднаква маса, но в същото време има обратен заряд. Например, античастицата на отрицателно зареден електрон ще бъде положително зареден позитрон. Когато частиците и античастиците се сблъскат, това води до тяхното унищожаване (унищожаване) и мощно освобождаване на енергия. Само един грам антиматерия, сблъсквайки се с един грам обикновена материя, е способен да предизвика експлозия, при която нивото на отделяне на енергия ще бъде два пъти по-високо, отколкото при експлозията на бомба, хвърлена върху Хирошима.
Преди повече от 40 години учените за първи път определят, че в този момент във всички посоки на галактиката се изпускат гама-лъчи, излъчвани по време на анигилация на позитрон. Въз основа на това откритие беше прието, че всяка секунда вътре в Млечния път 10 ^ 43 позитрони (един с 43 нули) се унищожават. Същото изследване показа, че присъствието на повечето от тези позитрони е определено в галактическия център (централната лента), а не в самия галактически диск, въпреки факта, че самата лента съдържа по-малко от половината от цялата маса на Млечния път.
Хипотезата е, че източникът на излъчването на тези позитрони е радиоактивен материал, синтезиран от звездите. Въпреки това през следващите няколко десетилетия учените така и не успяха да определят вида на звездите, способни да генерират такова количество антиматерия. По-късно беше направено друго предположение: изхвърлянето на позитрони може да бъде създадено от редки източници, като свръхмасивни черни дупки, разположени в повечето галактически центрове, както и частици от тъмна материя, унищожаващи се един с друг.
„Източникът на тези позитрони е мистерия с повече от 40 години история. Но за да обясните позитроните, не се нуждаете от екзотични елементи като тъмна материя , казва водещият автор на новото проучване, астрофизикът от Австралийския национален университет Роланд Крокер.
Според него този източник може да е свръхнови - катастрофални експлозии на звезди, способни да генерират огромен брой позитрони. Това според учения се потвърждава от факта, че тези позитрони са били най-често открити.
Крокер се фокусира върху свръхнови, подобни на обекта, известен като SN 1991bg. Този тип обекти, както се оказа, е по-често срещан в други галактики, но много по-рядко от обикновените свръхнови. За разлика от повечето обикновени свръхнови, които могат да затъмнят практически всички други звезди в галактиките, изследваният тип свръхнови не произвежда голямо количество видима светлина и се счита за много рядък. И затова, според изследователя, толкова рядко е бил открит в Млечния път.
Предишни проучвания сочат, че подобен тип слаба свръхнова може да се появи, когато две бели джуджета се слеят. Последните имат много висока плътност и представляват сърцевините на мъртвите звезди (размерът на Земята), останали след като звездите напълно са изчерпали термоядреното си гориво и са загубили външните си слоеве. Повечето звезди, включително нашето Слънце, един ден ще станат бели джуджета.
Промоционално видео:
Връщайки се към суперновите от типа SN 1991bg, трябва да се отбележи, че те се появяват конкретно, когато се сблъскат две бели джуджета с малка маса, едното е богато на запаси от въглерод и кислород, а другото - с хелий. Въпреки че е рядък сред свръхновите, този вид е способен да генерира огромни обеми радиоактивен изотоп, известен като титан-44. И именно той отделя онези позитрони, които са открити от астрономите по целия Млечен път.
Във време, когато по-голямата част от свръхновите се раждат от млади и масивни звезди, обекти като SN 1991bg най-често се срещат в региони, където преобладават по-старите звезди между 3 и 6 милиарда години. Тази възрастова разлика би могла да обясни защо преди това откритите позитрони са наблюдавани главно в централната лента на Млечния път, която съдържа голям брой стари звезди, отколкото във външния галактически диск.
Крокер също отбелязва тук, че други източници може да са отговорни за появата на определено количество позитрони.
„Въпреки че това не е необходимо, като се има предвид, че обектите от типа SN1991bg са в състояние самостоятелно да обяснят цялата феноменология на позитроните. Последните данни сочат, че източникът на позитрон е плътно свързан към центъра на галактиката. В нашия модел това се обяснява с факта, че старите звезди са най-вече разпръснати в радиус от 200 парсекса (около 650 светлинни години) около галактическия център под формата на свръхмасивна черна дупка. Независимо от това, би било много интересно да разгледаме самата черна дупка като допълнителен източник “, заключава Крокер.
НИКОЛАЙ ХИЖНЯК