Stelele făcute din antimaterie ar putea pândi în Calea Lactee

Paisprezece înțepături de lumină pe o hartă cu raze gamma a cerului ar putea fi potrivite pentru antistele, stele făcute din antimaterie, sugerează un nou studiu.

Acești candidați anti-stele par să emită genul de raze gamma care sunt produse atunci când antimateria – omologul materiei cu încărcare opusă – întâlnește materia normală și se anihilează. Acest lucru s-ar putea întâmpla pe suprafețele antistelelor, deoarece gravitația lor atrage materia normală din spațiul interstelar, raportează cercetătorii online pe 20 aprilie în Revizuirea fizică D.

„Dacă, din întâmplare, se poate dovedi existența antistelelor… ar fi o lovitură majoră pentru modelul cosmologic standard”, spune Pierre Salati, astrofizician teoretic la Laboratorul de Fizică Teoretică Annecy-le-Vieux din Franța, nu. implicat în lucrare. „Ar implica într-adevăr o schimbare semnificativă în înțelegerea noastră a ceea ce s-a întâmplat în universul timpuriu”.

În general, se crede că, deși universul s-a născut cu cantități egale de materie și antimaterie, universul modern nu conține aproape deloc antimaterie (SN: 24/03/2020). Fizicienii cred în mod obișnuit că, pe măsură ce universul a evoluat, un anumit proces a dus la particulele de materie depășind cu mult numărul alter ego-urilor lor de antimaterie (SN: 25/11/19). Dar un instrument de pe Stația Spațială Internațională a pus recent la îndoială această presupunere, detectând indicii ale câtorva nuclee de antiheliu. Dacă aceste observații sunt confirmate, o astfel de antimaterie rătăcită ar fi putut fi vărsată de antistele.

Intrigata de posibilitatea ca o parte din antimateria universului să fi supraviețuit sub formă de stele, o echipă de cercetători a examinat 10 ani de observații de la Telescopul Spațial Fermi cu raze Gamma. Dintre aproape 5.800 de surse de raze gamma din catalog, 14 puncte de lumină emanau raze gamma cu energii așteptate de la anihilarea materiei-antimaterie, dar nu arătau ca niciun alt tip cunoscut de sursă de raze gamma, cum ar fi un pulsar sau o gaură neagră. .

Pe baza numărului de candidați observați și a sensibilității telescopului Fermi, echipa a calculat câte antistele ar putea exista în vecinătatea solară. Dacă antistelele ar exista în planul Căii Lactee, unde ar putea acumula o mulțime de gaz și praf din materie obișnuită, ar putea emite o mulțime de raze gamma și ar putea fi ușor de observat. Drept urmare, câțiva candidați detectați ar presupune că există doar o antistea la fiecare 400.000 de stele normale.

Dacă, pe de altă parte, antistelele ar avea tendința de a exista în afara planului galaxiei, ar avea mult mai puține șanse de a acumula materie normală și ar fi mult mai greu de găsit. În acest scenariu, ar putea exista până la o antistea care pândește la fiecare 10 stele normale.

Dar demonstrarea faptului că orice obiect ceresc este un antistelar ar fi extrem de dificilă, deoarece pe lângă razele gamma care ar putea apărea din anihilarea materiei-antimaterie, se așteaptă ca lumina emisă de antistele să arate exact ca lumina stelelor normale. „Ar fi practic imposibil să spun asta [the candidates] sunt de fapt antistele”, spune coautorul studiului Simon Dupourqué, astrofizician la Institutul de Cercetare în Astrofizică și Planetologie din Toulouse, Franța. „Ar fi mult mai ușor de respins.”

Astronomii ar putea urmări modul în care razele gamma sau semnalele radio de la candidați se schimbă în timp pentru a verifica dacă aceste obiecte nu sunt cu adevărat pulsari. Cercetătorii ar putea căuta, de asemenea, semnale optice sau infraroșu care ar putea indica că candidații sunt de fapt găuri negre.

„Evident că acesta este încă preliminar… dar este interesant”, spune Julian Heeck, un fizician la Universitatea Virginia din Charlottesville, care nu este implicat în lucrare.

Existența antistelelor ar presupune că cantități substanțiale de antimaterie au reușit cumva să supraviețuiască în buzunare izolate ale spațiului. Dar Heeck se îndoiește că antistelele, dacă ar exista, ar fi suficient de abundente pentru a explica toată antimateria lipsă din univers. „Îți mai trebuie o explicație pentru ce materia domină în general asupra antimateriei.”