Secondo una nuova ricerca, la maggior parte dell'antimateria che riempie lo spazio della nostra galassia, la Via Lattea, potrebbe essere i resti di stelle morte. Secondo gli scienziati, il loro lavoro è in grado di risolvere il mistero dell'astrofisica, che esiste da più di 40 anni.
Ogni particella di materia ordinaria ha un antipodo - antimateria, che ha la stessa massa, ma allo stesso tempo ha una carica opposta. Ad esempio, l'antiparticella di un elettrone caricato negativamente sarà un positrone caricato positivamente. Quando le particelle e le antiparticelle entrano in collisione, porta alla loro distruzione (annientamento) e ad un potente rilascio di energia. Solo un grammo di antimateria, entrando in collisione con un grammo di materia ordinaria, è in grado di provocare un'esplosione, in cui il livello di rilascio di energia sarà doppio rispetto all'esplosione di una bomba sganciata su Hiroshima.
Più di 40 anni fa, gli scienziati hanno stabilito per la prima volta che i raggi gamma emessi durante l'annichilazione del positrone vengono rilasciati in quel momento in tutte le direzioni della galassia. Sulla base di questa scoperta, si è ipotizzato che ogni secondo all'interno della Via Lattea, 10 ^ 43 positroni (uno con 43 zeri) si annichilano. Lo stesso studio ha indicato che la presenza della maggior parte di questi positroni è stata determinata nel centro galattico (barra centrale), e non nel disco galattico stesso, nonostante il fatto che la barra stessa contenga meno della metà dell'intera massa della Via Lattea.
È stato ipotizzato che la fonte dell'emissione di questi positroni sia materiale radioattivo sintetizzato dalle stelle. Tuttavia, nei decenni successivi, gli scienziati non furono mai in grado di determinare il tipo di stelle in grado di generare una tale quantità di antimateria. Successivamente, è stata fatta un'altra ipotesi: l'espulsione di positroni può essere creata da fonti rare, come i buchi neri supermassicci situati nella maggior parte dei centri galattici, così come le particelle di materia oscura che si annichiliscono l'una con l'altra.
“La fonte di questi positroni è un mistero con più di 40 anni di storia. Ma per spiegare i positroni, non hai bisogno di elementi esotici come la materia oscura , ha detto l'autore principale del nuovo studio, l'astrofisico dell'Australian National University Roland Crocker.
Secondo lui, questa fonte potrebbe essere supernovae: esplosioni catastrofiche di stelle in grado di generare un numero enorme di positroni. Ciò, secondo lo scienziato, è confermato dal fatto in cui questi positroni sono stati trovati più spesso.
Crocker si è concentrato su supernove simili all'oggetto noto come SN 1991bg. Questo tipo di oggetto, come si è scoperto, è più comune in altre galassie, ma molto meno spesso delle normali supernove. A differenza della maggior parte delle supernove ordinarie, che possono eclissare praticamente tutte le altre stelle nelle galassie, il tipo di supernova in esame non produce una grande quantità di luce visibile ed è considerato molto raro. Ed è per questo che, secondo il ricercatore, è stato trovato così raramente nella Via Lattea.
Studi precedenti hanno suggerito che un tipo simile di debole supernova potrebbe apparire quando due nane bianche si fondono. Questi ultimi hanno una densità molto elevata e rappresentano i nuclei delle stelle morte (le dimensioni della Terra), lasciati dopo che le stelle hanno completamente esaurito il loro combustibile termonucleare e hanno perso i loro strati esterni. La maggior parte delle stelle, compreso il nostro Sole, un giorno diventeranno nane bianche.
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Tornando alle supernove del tipo SN 1991bg, va notato che si manifestano specificamente quando due nane bianche con massa ridotta si scontrano, con una ricca di riserve di carbonio e ossigeno e l'altra di elio. Nonostante sia rara tra le supernove, questa specie è in grado di generare enormi volumi di un isotopo radioattivo noto come titanio-44. Ed è lui che individua quei positroni che sono stati scoperti dagli astronomi in tutta la Via Lattea.
In un'epoca in cui la maggior parte delle supernovae nasce da stelle giovani e massicce, oggetti come SN 1991bg si trovano più spesso nelle regioni in cui prevalgono stelle più vecchie tra i 3 ei 6 miliardi di anni. Questa differenza di età potrebbe spiegare perché i positroni scoperti in precedenza sono stati osservati principalmente nella barra centrale della Via Lattea, che contiene un gran numero di vecchie stelle, piuttosto che nel disco galattico esterno.
Crocker nota anche qui che altre fonti potrebbero essere responsabili della comparsa di una certa quantità di positroni.
“Anche se questo non è necessario, dato che gli oggetti del tipo SN1991bg sono in grado di spiegare in modo indipendente l'intera fenomenologia dei positroni. Prove recenti indicano che la sorgente di positroni è strettamente legata al centro della galassia. Nel nostro modello, ciò è spiegato dal fatto che le vecchie stelle sono per lo più sparse in un raggio di 200 parsec (circa 650 anni luce) attorno al centro galattico sotto forma di un buco nero supermassiccio. Tuttavia, sarebbe molto interessante considerare il buco nero stesso come una fonte aggiuntiva , conclude Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK
