Enamik meie Linnutee galaktika ruumi täitvatest antimaterjalidest võivad olla surnud tähtede jäänused, väidavad uued uuringud. Teadlaste sõnul on nende töö võimeline lahendama astrofüüsika müsteeriumi, mis on eksisteerinud enam kui 40 aastat.
Igal tavalise mateeria osakesel on antipood - antimaterjal, millel on sama mass, kuid samal ajal ka vastupidine laeng. Näiteks on negatiivselt laetud elektroni antiosake positiivselt laetud positron. Kui osakesed ja antiosakesed põrkuvad, viib see nende hävitamiseni (hävitamiseni) ja võimsale energia vabanemisele. Ainult üks gramm antimaterjali, mis põrkub kokku ühe grammi tavalise ainega, on võimeline põhjustama plahvatuse, mille energia eraldumise tase on kaks korda kõrgem kui Hiroshimale langenud pommi plahvatusel.
Enam kui 40 aastat tagasi tegid teadlased kindlaks, et positroni hävitamise ajal kiirgavad gammakiired vabanevad sel hetkel galaktika kõigis suundades. Selle avastuse põhjal eeldati, et Linnutee sees hävib igal sekundil 10 ^ 43 positronit (üks 43 nulliga). Sama uuring näitas, et enamiku nende positronite esinemine määrati galaktilises keskpunktis (keskmisel ribal), mitte aga galaktilisel kettal endal, hoolimata asjaolust, et tulp sisaldab vähem kui pool kogu Linnutee massist.
On püstitatud hüpotees, et nende posronite emissiooni allikas on tähtede sünteesitud radioaktiivne materjal. Järgmise mitmekümne aasta jooksul ei suutnud teadlased aga kunagi kindlaks teha tähtede tüüpi, mis on võimeline tekitama sellist kogust antimaterjali. Hiljem tehti veel üks eeldus: positronide väljutamist võivad põhjustada haruldased allikad, näiteks ülimassiivsed mustad augud, mis asuvad enamikus galaktilistes keskustes, samuti tumeda aine osakesed, mis hävivad üksteisega.
“Nende positronite allikas on mõistatus, millel on rohkem kui 40 aastat ajalugu. Kuid postronoonide selgitamiseks ei vaja te eksootilisi elemente, nagu tumeaine,”ütles uue uuringu juhtiv autor, Austraalia riikliku ülikooli astrofüüsik Roland Crocker.
Tema arvates võib see allikas olla supernoovad - tähtede katastroofilised plahvatused, mis on võimelised tekitama tohutul hulgal positroneid. Seda kinnitab teadlase sõnul asjaolu, kus neid positroneid kõige sagedamini leiti.
Crocker keskendus supernoovadele, mis on sarnased objektile, mida tuntakse kui SN 1991bg. Seda tüüpi objekt, nagu selgus, on teistes galaktikates tavalisem, kuid palju harvem kui tavalised supernoovad. Erinevalt enamikust tavalistest supernoovadest, mis suudavad praktiliselt kõiki teisi galaktikate tähti varjutada, ei anna uuritav supernoova tüüp suurt hulka nähtavat valgust ja seda peetakse väga harva esinevaks. Ja sellepärast leiti seda uurija sõnul Linnuteelt nii harva.
Varasemad uuringud on näidanud, et sarnane nõrk supernoova võib ilmneda kahe valge kääbuse ühinemisel. Viimastel on väga suur tihedus ja need tähistavad surnud tähtede tuuma (Maa suurus), mis on jäänud pärast seda, kui tähed on oma tuumakütuse täielikult ammendanud ja väliskihid kaotanud. Enamik tähti, sealhulgas meie Päike, saavad ühel päeval valgeteks kääbusteks.
Reklaamvideo:
Tulles tagasi SN 1991bg tüüpi supernoovade juurde, tuleb märkida, et need ilmuvad konkreetselt siis, kui põrkuvad kaks väikese massiga valget kääbust, neist üks on rikas süsiniku- ja hapnikuvarude osas ning teine heeliumiga. Vaatamata sellele, et supernoovad on haruldased, on see liik võimeline genereerima titaan-44 nime all tuntud radioaktiivse isotoobi tohutuid koguseid. Ja just tema eristab neid postroneid, mille astronoomid on kogu Linnutee jooksul avastanud.
Ajal, mil suurem osa supernoovadest sünnib noortest ja massiivsetest tähtedest, leidub selliseid objekte nagu SN 1991bg enamasti piirkondades, kus domineerivad vanemad tähed vanuses 3–6 miljardit aastat. See vanusevahe selgitas, miks varem avastatud positroneid täheldati peamiselt Linnutee keskmisel ribal, mis sisaldab suurt hulka vanu tähti, kui välimisel galaktilisel kettal.
Crocker märgib ka siin, et teatud hulga positronite ilmumise eest võivad vastutada muud allikad.
“Kuigi see pole vajalik, arvestades SN1991bg tüüpi objekte, on nad võimelised iseseisvalt seletama positronite kogu fenomenoloogiat. Värskeimad tõendid näitavad, et positroniallikas on tihedalt seotud galaktika keskpunktiga. Meie mudelis on see seletatav asjaoluga, et vanad tähed on enamasti hajutatud galaktikakeskuse ümber 200 parselli (umbes 650 valgusaasta) raadiuses supermassiivse musta augu kujul. Sellegipoolest oleks väga huvitav pidada musta auku ennast lisaallikana,”lõpetab Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK
