Většina výzkumu, který vyplňuje prostor naší Galaxie Mléčná dráha, mohou být zbytky mrtvých hvězd. Podle vědců je jejich práce schopna vyřešit záhadu astrofyziky, která existuje již více než 40 let.
Každá částice obyčejné hmoty má antipod - antihmotu, který má stejnou hmotnost, ale zároveň má opačný náboj. Například antičástice záporně nabitého elektronu bude pozitivně nabitá pozitron. Když dojde ke srážce částic a antičástic, vede to k jejich destrukci (zničení) ak silnému uvolnění energie. Pouze jeden gram antihmoty, který se srazí s jedním gramem obyčejné hmoty, je schopen způsobit výbuch, při kterém bude úroveň uvolňování energie dvakrát vyšší než při výbuchu bomby na Hirošimu.
Před více než 40 lety vědci nejprve určili, že gama paprsky emitované během zničení pozitronů se v tu chvíli uvolňují ve všech směrech galaxie. Na základě tohoto objevu se předpokládalo, že každou sekundu uvnitř Mléčné dráhy zničí 10 ^ 43 pozitronů (jedna se 43 nuly). Stejná studie naznačila, že přítomnost většiny těchto pozitronů byla stanovena v galaktickém centru (centrální tyč), a nikoli v samotném galaktickém disku, přestože samotná tyč obsahuje méně než polovinu celkové hmotnosti Mléčné dráhy.
Bylo předpokládáno, že zdrojem emise těchto pozitronů je radioaktivní materiál syntetizovaný hvězdami. V příštích několika desetiletích však vědci nikdy nebyli schopni určit typ hvězd schopný generovat takové množství antihmoty. Později byl učiněn další předpoklad: ejekce pozitronu může být vytvořena vzácnými zdroji, jako jsou supermasivní černé díry umístěné ve většině galaktických center, jakož i částice temné hmoty, které se navzájem ničí.
„Zdrojem těchto pozitronů je tajemství s více než 40letou historií. K vysvětlení pozitronů však nepotřebujete žádné exotické prvky, jako je temná hmota, “říká vedoucí autor nové studie, astrofyzik australské národní univerzity Roland Crocker.
Podle jeho názoru to může být supernovy - katastrofické exploze hvězd schopné generovat obrovské množství pozitronů. To podle vědců potvrzuje skutečnost, že tyto pozitrony byly nejčastěji nalezeny.
Crocker se zaměřil na supernovy podobné objektu známému jako SN 1991bg. Jak se ukázalo, tento typ objektu je běžnější v jiných galaxiích, ale mnohem méně často než běžné supernovy. Na rozdíl od většiny běžných supernov, které mohou zatměnit prakticky všechny ostatní hvězdy v galaxiích, typ zkoumané supernovy nevytváří velké množství viditelného světla a je považován za velmi vzácný. A proto byl podle výzkumníka v Mléčné dráze tak zřídka nalezen.
Předchozí studie naznačily, že podobný typ slabé supernovy se může objevit, když se spojí dva bílí trpaslíci. Ty mají velmi vysokou hustotu a jsou jádrem mrtvých hvězd (velikost Země), zbývajících poté, co hvězdy úplně vyčerpaly své termonukleární palivo a ztratily své vnější vrstvy. Většina hvězd, včetně našeho Slunce, se jednoho dne stanou bílými trpaslíky.
Propagační video:
Když se vracíme k supernovům typu SN 1991bg, je třeba poznamenat, že se konkrétně objevují, když se srazí dva bílí trpaslíci s nízkou hmotností, z nichž jeden je bohatý na uhlíkové a kyslíkové rezervy a druhý hélium. Přestože je tento druh mezi supernovy vzácný, je schopen generovat obrovské objemy radioaktivního izotopu známého jako titan-44. A právě on vybírá ty pozitrony, které objevili astronomové na celé Mléčné dráze.
V době, kdy se většina supernov rodí z mladých a masivních hvězd, se objekty jako SN 1991bg nejčastěji vyskytují v regionech, kde převládají starší hvězdy mezi 3 a 6 miliardami let. Tento věkový rozdíl by mohl vysvětlit, proč dříve objevené pozitrony byly pozorovány hlavně ve středním pruhu Mléčné dráhy, který obsahuje velké množství starých hvězd, než na vnějším galaktickém disku.
Crocker zde také poznamenává, že za výskyt určitého množství pozitronů mohou být zodpovědné další zdroje.
„I když to není nutné, vzhledem k tomu, že objekty typu SN1991bg jsou schopny samostatně vysvětlit celou fenomenologii pozitronů. Nedávné důkazy ukazují, že zdroj pozitronů je pevně vázán ke středu galaxie. V našem modelu je to vysvětleno tím, že staré hvězdy jsou většinou rozptýleny v okruhu 200 parseců (asi 650 světelných let) kolem galaktického centra v podobě superhmotné černé díry. Bylo by však velmi zajímavé považovat samotnou černou díru za další zdroj, “uzavírá Crocker.
NIKOLAY KHIZHNYAK