Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Antihmota v centru Galaxie

Antihmota v centru Galaxie

anti_cloud.jpg
Družice Integral (ESA) objevila záhadný, asymetrický oblak antihmoty v centrálních oblastech Mléčné dráhy. Tento nečekaný objev může být novým klíčem k objasnění původ antihmoty.

Pozorování pomocí evropské gama observatoře Integral (Interrnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) významně snížila šanci, že antihmota pochází jen z anihilace nebo rozpadu astronomické temné hmoty.

Georg Weidenspointner (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics) a mezinárodní tým astronomů objevili oblak při analýze dat z Integralu, pořízených během 4 let. Mrak prozradilo gama záření, které vysílají jednotlivé složky antihmoty při setkání s „normální“ hmotou. Při anihilaci reaguje částice se svojí antičásticí – v tomto případě pozitrony s elektrony.

Důkazem anihilace pozitronu a elektronu je gama záření s energií 511 tisíc elektronvoltů (keV). Bouřlivá diskuse o původu těchto pozitronů se vede už od 70. let, kdy detektory na balónech objevily 511keV gama záření, přicházející z centra naší Galaxie.

Podle některých astronomů pozitrony produkují vybuchující hvězdy. Při těchto mohutných explozích vznikají vysokoenergetické částice a některé z nich při rozpadu uvolňují pozitrony. Není jasné, zda tyto pozitrony mohou uniknout z pozůstatků hvězdy v množství dostatečném na to, aby se vysvětlila velikost pozorovaného mraku.

Jiní astronomové přemýšlejí, jestli za všechno nemohou exotičtější procesy. Dřívější studie měly k dispozici mnohem méně dat, proto byl pozitronový mrak sférický a „vycentrovaný“ do středu Galaxie. Takový tvar a pozice odpovídaly očekávanému rozložení temné hmoty v centru naší Galaxie. Pak by temná hmota anihilací nebo rozpadem do dvojic elektronů a pozitronů, které pak anihilují, produkovala gama záření.

Velkým problémem je, že jednotlivé částice temné hmoty by musely být mnohem lehčích než předpokládá většina ostatních teorií.

Nové výsledky dávají astronomům nový důležitý klíč, který odmítá temnou hmotu jako původ antihmoty. Za galaktickým středem oblak už není sférický. Místo toho je „vychýlen“ od středu Galaxie na jednu stranu do dvojnásobné vzdálenosti než na druhou. Takové umístění je velmi neobvyklé, protože plyn uvnitř naší Galaxie je rozložen relativně rovnoměrně.

Stejně důležitý je objev, že i populace dvojhvězd je vůči středu Galaxie excentrická, což koresponduje s polohou mraku antihmoty. Tyto binární objekty, známé jako „tvrdé“ LMXB (hard Low Mass X-Ray Binary), vysílají vysokoenergetické rentgenové záření a jsou odpovědné za majoritní množství antihmoty.

LMXB je hvězdný systém s relativně normální hvězdou, kterou „požírá“ sousední hvězdná „mrtvola“, což je buď neutronová hvězda nebo černá díra. Gravitační pole hvězdné „mrtvoly“ je tak silné, že si odtrhává plyn z normální hvězdy. Když tento plyn směřuje po spirále směrem k „mrtvole“, zahřívá se tak moc, že v poli intenzivního záření mohou být spontánně vygenerovány dvojice pozitron - elektron. Emise 511 keV je pravděpodobně příliš slabá na to, aby Integral objevil jednotlivé LMXB.

„Jednoduché odhady naznačují, že asi polovina a možná všechna antihmota pochází z rentgenových dvojhvězd,“ říká Weidenspointner. Druhá polovina by mohla pocházet z obdobných procesů z okolí galaktické centrální černé díry a různých typů výbuchů hvězd. Podle Weidenspointnera je asymetrické rozložení LMXB neobvyklé, protože hvězdy jsou v Galaxii rozloženy více méně rovnoměrně. Je potřeba dalšího výzkumu, aby se určilo, jestli pozorované rozložení je skutečné.

Integral je v současností jediná mise, která může pozorovat 511keV záření i LMXB.

„Spojení mezi LMXB a antihmotou není dosud prokázáno, ale je to konzistentní událost," říká Weidenspointner. Tento objev má pro astrofyziky velký význam, protože snižuje požadavek na přítomnost temné hmoty ve středu naší Galaxie.

Článek byl publikován 10. ledna v Nature (Georg Weidenspointner et al.: „An asymmetric distribution of positrons in the galactic disk revealed by gamma rays“).

Další obrázky: www.esa.int

Zdroj: www.sciencedaily.com




O autorovi



9. vesmírný týden 2017

9. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 27. 2. do 5. 3. 2017. Měsíc je po novu. Jasná Venuše a slabší Mars zůstávají na večerní jihozápadní obloze. Převážně v druhé polovině noci můžeme nejlépe pozorovat Jupiter, ráno také Saturn. Jasnější komety pomalu mizí z oblohy. Večer po západu Slunce můžeme naposledy spatřit 2P/Encke, kometa 45P je příliš difúzní a velmi obtížně viditelná. Vyžaduje tmavou oblohu. Kometa 41P je však dobrou náhradnicí. Z nabídky 100 pozorování připomínáme kometu Encke a zákryt hvězdy planetkou Helina.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Od protisvitu k falešnému úsvitu

Je počátek února 2017. Soutěž „Česká astrofotografie měsíce“ vstoupila do svého 13. roku a my tu máme další nepřehlédnutelnou fotografii nebeských mysterií. Jejím autorem je východočeský astrofotograf Petr Horálek. I když, v případě Petra Horálka není žádná lokalizace přesná. Jeho putování

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Kontakt

18:30 - nový Měsíc a letadlo

Další informace »