Антиматерия – это странный аналог обычной материи, и считается, что она в основном исчезла из нашей вселенной. Но может ли она все еще существует, даже в виде звезд? Астрономы теперь определили несколько сигналов, которые могут свидетельствовать об этих “антизвездах”, и подсчитали, сколько из них может скрываться в нашей собственной галактике.
Как бы фантастично это ни звучало, антивещество очень реально. Проще говоря, это то же самое вещество, что и обычная (или барионная) материя, за исключением того, что оно имеет противоположный заряд. Это означает, что когда частицы материи и антиматерии встречаются, они аннигилируют друг с другом во взрыве энергии.
Согласно нашим лучшим моделям Вселенной, материя и антиматерия должны были быть созданы в равных количествах во время Большого взрыва, но сегодня материя, похоже, доминирует в космосе.
Антивещество образуется только в небольших количествах, в таких устройствах, как Большой адронный коллайдер, или в результате естественных процессов, таких как молнии, ураганы, взаимодействия космических лучей, радиоактивный распад или плазменные струи из нейтронных звезд и черных дыр.
Так куда же делась вся антиматерия? Похоже, что она почти полностью была стерта из контакта с обычной материей – и нам просто повезло, что осталась лишняя материя, иначе Вселенная была бы просто очень пустым местом.
Но, возможно, соотношение не так искажено, как мы думали. Теоретически нет никаких причин, по которым антиматерия не могла бы образовывать звезды и галактики, планеты и даже жизнь, пока поблизости не было обычной материи, способной ее уничтожить. Это интригующая возможность, но ее чрезвычайно трудно проверить – в конце концов, антизвезды будут светить точно так же, как и обычные.
Однако они могут проявляться и другими способами. Поскольку антизвездам было бы довольно трудно оказаться в области пространства, полностью лишенной обычной материи, ученые потенциально могли бы обнаружить их по вспышкам гамма-лучей, испускаемых в результате аннигиляции частиц обычной материи, которые блуждают слишком близко.
И это именно то, за чем астрономы охотились в новом исследовании. Команда ученых проанализировала данные космического телескопа Ферми за 10 лет, изучив 5787 источников гамма-излучения на предмет тех, которые могут быть антизвездами. Однако многие другие объекты также испускают гамма-лучи, поэтому исследователи сосредоточились на тех, которые исходили из одной точки и имели спектр света, подобный тому, который можно было бы ожидать от аннигиляции материи-антиматерии.
Среди этих тысяч источников астрономы нашли 14, которые соответствовали требованиям. Это, конечно, не означает, что они являются антизвездами – ученые признают, что гораздо более вероятно, что они являются более известными излучателями гамма-лучей, такими как пульсары или черные дыры. Но, по крайней мере, такая возможность существует.
Исходя из этого, ученые попытались получить оценку того, сколько антизвезд может быть в нашей галактике. Они обнаружили, что если антизвезды распределены как обычные звезды, и если у них нет никаких различий, кроме заряда, то мы смотрим примерно на одну антизвезду на каждые 300 000 нормальных звезд. Первозданные антизвезды также могут уклоняться от нашего внимания, зависая в огромном, разреженном гало вокруг галактики, говорят исследователи.
Это интригующая идея, и она потребует дальнейшего изучения, чтобы найти больше доказательств.
Исследование было опубликовано в журнале Physical Review D.
Источник: