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



20. vesmírný týden 2022

20. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 5. do 22. 5. 2022. Měsíc bude v úplňku a nastává zatmění, u nás viditelné nízko nad obzorem jako částečné. Přehlídku planet viditelných okem nabízí ranní obloha. Nejjasnější Venuše se úhlově vrací ke Slunci. Lépe je vidět Jupiter a nejvýše jsou ráno Mars a Saturn. Skvrny na povrchu Slunce jsou stále k vidění a aktivita hvězdy je zvýšená. Astronomové publikovali záběr černé díry v centru naší Galaxie. InSight zaznamenala na Marsu dosud nejsilnější otřes. Po dvou startech Falconu 9 v minulém týdnu očekáváme tento týden třetí. ULA plánuje otestovat svoji kosmickou loď Starliner. Vynikající český astronom Ivan Šolc by se letos dožil 95 let.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC1579 Trifid severu a okolí

Titul Česká astrofotografie měsíce za březen 2022 získal snímek „NGC 1579 - Trifid severu a okolí“, jehož autorem je Zdeněk Vojč       Měsíc březen roku 2022 je již za námi a s ním i další kolo soutěže Česká astrofotografie měsíce. Porota této soutěže,

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Západ Měsíce při zatmění

Sekvence po 120 sec.

Další informace »