Nowe badanie sugeruje, że w naszej galaktyce mogą znajdować się antygwiazdy, czyli gwiazdy zbudowane z antymaterii. Naukowcy odkryli na mapie nieba, w promieniowaniu gamma, czternaście takich obiektów.
Obliczenia wskazują, że kandydatki na antygwiazdy powinny emitować promieniowanie gamma. Takie promieniowanie powstaje, gdy antymateria, czyli odwrotnie naładowany odpowiednik materii, napotka normalną materię, po czym obie ulegają anihilacji. Według ustaleń naukowców, opublikowanych w Physical Review D, dokładnie takie zjawisko może zachodzić na powierzchniach antygwiazd, których grawitacja przyciąga materię z przestrzeni międzygwiezdnej.
Antygwiazdy mogą postawić naukę o kosmosie na głowie
Pierre Salati, astrofizyk z Laboratorium Fizyki Teoretycznej w Annecy-le-Vieux we Francji, który jest jednym z autorów odkrycia, mówi wręcz, że „jeśli w jakikolwiek sposób uda się udowodnić, że antygwiazdy istnieją, to będzie to poważny cios dla standardowego modelu kosmologicznego. Oznaczałoby to naprawdę znaczącą zmianę w naszym zrozumieniu tego, co wydarzyło się we wczesnym wszechświecie”.
Powszechnie uważa się, że chociaż wszechświat narodził się z równymi ilościami materii i antymaterii, to współczesny kosmos prawie nie zawiera antymaterii. Fizycy myślą, że w miarę ewolucji wszechświata jakiś proces musiał doprowadzić do powstania sytuacji, w której cząstki materii znacznie przewyższyły liczebnie ich alter ego, czyli antymaterię. Jednak instrument znajdujący się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej podał ostatnio w wątpliwość to założenie, wykrywając ślady antyhelu. Jeśli te obserwacje zostaną potwierdzone, antygwiazdy mogłyby wyrzucić taką zbłąkaną antymaterię. Na naszym blogu regularnie publikujemy teksty na podobny temat, na przykład „Gigantyczny rozbłysk najbliższej nam gwiazdy”.
Zaintrygowany możliwością, że część antymaterii we wszechświecie mogła przetrwać w postaci gwiazd, zespół naukowców postanowił przeanalizować wyniki 10 lat obserwacji prowadzonych za pomocą teleskopu Fermiego, który wykrywa fale gamma. Spośród prawie 5800 źródeł promieniowania gamma wytypowano 14 punktów światła, które wydzielały promienie gamma o odpowiedniej charakterystyce. Mogących być wynikiem anihilacji materii i antymaterii, ale nie wyglądających jak żadne inne znane źródło promieniowania gamma, takie jak pulsar czy czarna dziura. O tych ostatnich pisaliśmy wielokrotnie na naszej stronie, na przykład w tekście „Czy czarne dziury promieniują?”
Gdzie znajdują się te antygwiazdy?
Opierając się na liczbie obserwowanych kandydatów i czułości teleskopu Fermiego, zespół obliczył, ile antygwiazd może istnieć w naszej galaktyce. Gdyby antygwiazdy istniały w płaszczyźnie Drogi Mlecznej, gdzie mogłyby gromadzić dużo gazu i pyłu składającego się ze zwykłej materii, emitowałyby dużo promieni gamma i przez to były łatwe do wykrycia. Niewielka liczba wykrytych kandydatów sugeruje, że na 400 000 normalnych gwiazd istnieje tylko jedna gwiazda zbudowana z antymaterii.
Z drugiej jednak strony, gdyby antygwiazdy istniały poza płaszczyzną galaktyki, miałyby znacznie mniej okazji do przechwytywania normalnej materii i byłyby znacznie trudniejsze do znalezienia. W tym scenariuszu na każde 10 normalnych gwiazd może czaić się maksymalnie jedna gwiazda z antymaterii.
Istnienie antygwiazd mogłoby oznaczać, że znaczne ilości antymaterii w jakiś sposób zdołały przetrwać w izolowanych przestrzeniach kosmicznych. Nie wystarczyłoby to jednak do wytłumaczenia, dlaczego materia tak bardzo dominuje nad antymaterią. Z ogólnych praw fizyki wynika, że w kosmosie powinno znajdować się tyle samo materii, co antymaterii.
Źródła: Nauka w Polsce PAP i Science News