Naukowcy poszukują źródła antymaterii w Drodze Mlecznej

Źródło: Australian National University

Międzynarodowy zespół astrofizyków kierowany przez badaczy z ANU (Australian National University) wykazał w jaki sposób powstaje większość antymaterii w Drodze Mlecznej.

Antymateria to materia stworzona z antycząstek, które są cząstkami elementarnymi podobnymi do zwykłej materii, ale o przeciwnym ładunku elektrycznym – kiedy cząstka antymaterii spotyka się z cząstką normalnej materii dochodzi do anihilacji obu cząstek, w wyniku której emitowany jest błysk energii w postaci promieni gamma.

Naukowcy już od wczesnych lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku wiedzą, ze wewnętrzne obszary Drogi Mlecznej są silny źródłem promieniowania gamma, co może wskazywać na obecność antymaterii, jednak jak na razie nikt nie mógł dojść do tego skąd ta antymateria się tam wzięła.

Dr Roland Crocker z ANU poinformował, że jego zespół wykazał, że źródłem promieniowania może być seria słabych eksplozji supernowych, do których dochodziło na przestrzeni milionów lat, a których źródłem były pary białych karłów.

Nasze badania mówią nam wiele o tej części Drogi Mlecznej gdzie znajdujemy najstarsze gwiazdy w naszej galaktyce –  mówi dr Crocker z ANU Research School of Astronomy and Astrophysics.

Dr Crocker zauważa, że zespół wyeliminował możliwość, aby to supermasywna czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej lub ciemna materia mogły być źródłami antymaterii.

Według naukowca antymateria pochodzi z układów składających się z dwóch białych karłów, które po jakimś czasie zderzają się ze sobą. Mniejszy składnik układu traci masę na rzecz większego przechodząc w stadium helowego białego karła, podczas gdy większy stopniowo staje się węglowo-tlenowym białym karłem.

Taki układ podwójny ma przed sobą jeszcze jeden spektakularny etap życia: orbitując wokół wspólnego środka masy obydwa składniki tracą energię emitując fale grawitacyjne, przez co stopniowo się do siebie zbliżają  – mówi Crocker.

Gdy w końcu oba składniki znajdą się zbyt blisko siebie, weglowo-tlenowy biały karzeł rozrywa swojego gwiezdnego towarzysza, pochodzący z niego hel szybko otacza większą gwiazdę tworząc wokół niej gęstą otoczkę i prowadząc do termojądrowej eksplozji supernowej, która jest źródłem antymaterii.

Wyniki badań opublikowano w periodyku Nature Astronomy.

Źródło: ANU

Artykuł naukowy: http://nature.com/articles/doi:10.1038/s41550-017-0135