Според нови данни антиматерията може да пътува на огромни разстояния млечен път, преди частиците му да се абсорбират. Откритието може да помогне на астрономите да търсят тъмна материя, мистериозно вещество, което съставлява около 85% от общата маса на Вселената, но остава невидимо, защото не взаимодейства със светлината.
Учените от изследователската група ALICE (A Large Ion Collider Experiment) стигнаха до това откритие, използвайки антихелиеви ядра. Това е еквивалентът на антиматерията на хелиевите ядра, който се образува по време на сблъсъци на атомни ядра в Големия адронен колайдер (VAK). „Нашите резултати, базирани на директни измервания на абсорбцията, показват за първи път, че ядрата на антихелий-3, пристигащи от центъра на нашата галактика, могат да достигнат близкото до Земята пространство“, казаха учените в изявление.
Въпреки че тази форма на антиматерия може да бъде създадена в ускорители на частици като HAC, на Земята няма естествени източници на ядра на антиматерия или „антинуклеуси“. Въпреки това, тези античастици се произвеждат естествено другаде в Млечния път, като учените предпочитат два възможни източника на техния произход.
Първият предполагаем източник на антиядра е взаимодействието на високоенергийни космически лъчи извън Слънчевата система с атоми в така наречената междузвездна среда, която запълва пространството между звездите. Друг предполагаем източник е анихилацията на частици тъмна материя, които са разпространени из цялата галактика.
Един сценарий предполага, че когато частиците на тъмната материя се сблъскат, те се унищожават в частици, които след това се разпадат на светла материя и частици антиматерия като електрони и позитрони. Ако анихилацията на тъмната материя наистина е източникът на антиматерия във Вселената, антиматерията може да посочи пътя към тъмната материя, надяват се учените.
Екипът на ALICE изследва изчезването на антиматерията, като използва HAC за сблъсък на оловни атоми, които са йонизирани или лишени от електрони. След това физиците измерват как ядрата антихелий-3, създадени от тези сблъсъци, взаимодействат с обикновената материя под формата на детектора ALICE. Експериментът разкрива за първи път скоростта, с която ядрата на антихелий-3 изчезват, когато се сблъскат с обикновена материя.
С помощта на компютърна програма изследователите моделираха разпространението на античастици през галактиката и въведоха в този модел степента на изчезване, измерена от ALICE. Този модел позволи на изследователите да екстраполират своите резултати към галактиката като цяло, както и да разгледат два предложени механизма за образуване на антиядра. Един модел предполага, че антиматерията идва от сблъсъци на космически лъчи с междузвездната среда, докато друг модел приписва антиматерията на хипотетична форма на тъмна материя, наречена слабо взаимодействащи масивни частици (WIMP).
За всеки от тези механизми екипът на ALICE оцени прозрачността на Млечния път за ядрата на антихелий-3, т.е. разстоянието, което ядрата на антихелий-3 могат свободно да изминат, преди да бъдат унищожени или абсорбирани. Моделите показаха прозрачност от около 50% в модела на тъмната материя и прозрачност, варираща от 25% до 90% в модела на сблъсък на космически лъчи.
Тези стойности показват, че ядрата антихелий-3, които се образуват в резултат на двата процеса, могат да пътуват на големи разстояния - до няколко килопарсеци, а всеки килопарсек е еквивалентен на приблизително 3300 светлинни години. Между другото, диаметърът на Млечния път според НАСА е около 30 килопарсека.
Можете да помогнете на Украйна да се бори срещу руските нашественици. Най-добрият начин да направите това е да дарите средства на въоръжените сили на Украйна чрез Savelife или през официалната страница НБУ.
Също интересно: