Lielākā daļa antimateriāla, kas aizpilda mūsu Piena ceļa galaktikas telpu, var būt mirušo zvaigžņu paliekas, teikts jaunos pētījumos. Pēc zinātnieku domām, viņu darbs spēj atrisināt astrofizikas noslēpumu, kas pastāv jau vairāk nekā 40 gadus.
Katrai parastās vielas daļiņai ir antipods - antimateriāls, kam ir tāda pati masa, bet tajā pašā laikā tai ir pretējs lādiņš. Piemēram, negatīvi lādēta elektronu antidaļiņa būs pozitīvi lādēts pozitronu. Kad daļiņas un daļiņas saduras, tas noved pie to iznīcināšanas (iznīcināšanas) un spēcīgas enerģijas izdalīšanas. Tikai viens grams antimateriāla, kas saduras ar vienu gramu parastās vielas, spēj izraisīt eksploziju, kurā enerģijas izdalīšanās līmenis būs divreiz augstāks nekā sprādzienā uz Hirosimu nomestas bumbiņas.
Pirms vairāk nekā 40 gadiem zinātnieki vispirms noteica, ka pozitivona iznīcināšanas laikā izstarotie gamma stari tajā brīdī tiek atbrīvoti visos galaktikas virzienos. Balstoties uz šo atklājumu, tika pieņemts, ka katru sekundi Piena ceļa iekšienē iznīcina 10 ^ 43 pozitronus (vienu ar 43 nullēm). Tas pats pētījums norādīja, ka lielākās daļas šo pozitronu klātbūtne tika noteikta galaktikas centrā (centrālajā joslā), nevis pašā galaktikas diskā, neskatoties uz to, ka pati josla satur mazāk nekā pusi no visas Piena Ceļa masas.
Ir izvirzīta hipotēze, ka šo pozitronu emisijas avots ir zvaigžņu sintezēts radioaktīvs materiāls. Tomēr nākamo vairāku desmitgažu laikā zinātnieki nekad nespēja noteikt to zvaigžņu tipu, kas spēj radīt tik daudz antimatērijas. Vēlāk tika izteikts vēl viens pieņēmums: pozitronu izmešanu var radīt reti sastopami avoti, piemēram, supermasīvie melnie caurumi, kas atrodas lielākajā daļā galaktisko centru, kā arī tumšās vielas daļiņas, kas iznīcina viena otru.
“Šo pozitronu avots ir noslēpums ar vairāk nekā 40 gadu vēsturi. Bet, lai izskaidrotu pozitronus, jums nav nepieciešami tādi eksotiski elementi kā tumšā matērija,”saka jaunā pētījuma galvenais autors, Austrālijas Nacionālās universitātes astrofiziķis Rolands Krokers.
Pēc viņa domām, šis avots var būt supernovas - katastrofiski zvaigžņu sprādzieni, kas spēj radīt milzīgu skaitu pozitronu. To, pēc zinātnieka domām, apstiprina fakts, kur šie pozitroni tika atrasti visbiežāk.
Crocker koncentrējās uz supernovām, kas līdzīgas objektam, kas pazīstams kā SN 1991bg. Šāda veida objekti, kā izrādījās, ir biežāk sastopami citās galaktikās, taču daudz retāk nekā parastās supernovas. Atšķirībā no vairuma parasto supernovu, kas var aizēnot praktiski visas citas galaktiku zvaigznes, pētāmais supernovas tips nerada daudz redzamās gaismas un tiek uzskatīts par ļoti retu. Un tāpēc, pēc pētnieka domām, tas tik reti tika atrasts Piena ceļā.
Iepriekšējie pētījumi liecina, ka, saplūstot diviem baltajiem punduriem, varētu parādīties līdzīga veida vāja supernova. Pēdējām ir ļoti augsts blīvums un tās pārstāv mirušo zvaigžņu kodolus (Zemes lielumu), kas palikuši pēc tam, kad zvaigznes ir pilnībā iztērējušas savu kodoldegvielu un zaudējuši ārējos slāņus. Lielākā daļa zvaigžņu, ieskaitot mūsu sauli, kādu dienu kļūs par baltajiem punduriem.
Reklāmas video:
Atgriežoties pie SN 1991bg tipa supernovām, jāatzīmē, ka tās īpaši parādās, kad saduras divi balti punduri ar mazu masu, no kuriem viens ir bagāts ar oglekļa un skābekļa rezervēm, bet otrs - ar hēliju. Neskatoties uz to, ka supernovu vidū tā ir reti sastopama, šī suga spēj radīt milzīgus apjomus radioaktīvu izotopu, kas pazīstams kā titāns-44. Un tieši viņš izceļ tos pozitronus, kurus astronomi ir atklājuši visā Piena Ceļā.
Laikā, kad lielākā daļa supernovu dzimst no jaunām un masīvām zvaigznēm, tādi objekti kā SN 1991bg visbiežāk atrodas reģionos, kur dominē vecākas zvaigznes no 3 līdz 6 miljardiem gadu vecas. Šī vecuma atšķirība varētu izskaidrot, kāpēc iepriekš atklātie pozitroni tika novēroti galvenokārt Piena ceļa centrālajā joslā, kurā ir liels skaits veco zvaigžņu, nekā ārējā galaktikas diskā.
Crocker šeit arī atzīmē, ka citi avoti var būt atbildīgi par noteikta pozitronu daudzuma parādīšanos.
“Lai arī tas nav nepieciešams, ņemot vērā, ka SN1991bg tipa objekti spēj patstāvīgi izskaidrot visu pozitronu fenomenoloģiju. Jaunākie pierādījumi liecina, ka pozitronu avots ir cieši saistīts ar galaktikas centru. Mūsu modelī tas tiek izskaidrots ar faktu, ka vecās zvaigznes lielākoties ir izkliedētas 200 parselu (aptuveni 650 gaismas gadu) rādiusā ap galaktikas centru supermasīva melna cauruma formā. Neskatoties uz to, būtu ļoti interesanti uzskatīt pašu melno caurumu par papildu avotu,”secina Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK