Enligt nya data kan antimateria resa enorma avstånd in Vintergataninnan dess partiklar absorberas. Upptäckten kan hjälpa astronomer att jaga mörk materia, en mystisk substans som utgör cirka 85 % av universums totala massa men förblir osynlig eftersom den inte interagerar med ljus.
Forskare från forskargruppen ALICE (A Large Ion Collider Experiment) kom till denna upptäckt med hjälp av antiheliumkärnor. Detta är antimateriamotsvarigheten till heliumkärnor, som bildas vid kollisioner av atomkärnor vid Large Hadron Collider (VAK). "Våra resultat, baserade på direkta absorptionsmätningar, visar för första gången att antihelium-3-kärnor som kommer från mitten av vår galax kan nå rymden nära jorden", sa forskarna i ett uttalande.
Även om denna form av antimateria kan skapas i partikelacceleratorer som HAC, finns det inga naturliga källor till antimateriakärnor, eller "antinuclei", på jorden. Men dessa antipartiklar produceras naturligt på andra ställen i Vintergatan, med forskare som gynnar två möjliga källor till deras ursprung.
Den första förmodade källan till antikärnor är interaktionen av kosmiska strålar med hög energi från utanför solsystemet med atomer i det så kallade interstellära mediet, som fyller utrymmet mellan stjärnor. En annan förmodad källa är partikelförintelse mörk materia, som är spridda över hela galaxen.
Ett scenario tyder på att när mörk materia partiklar kolliderar, förintas de till partiklar, som sedan sönderfaller till lätt materia och antimateria partiklar som elektroner och positroner. Om förintelse av mörk materia verkligen är källan till antimateria i universum, kan antimateria visa vägen till mörk materia, hoppas forskarna.
ALICE-teamet undersökte försvinnandet av antimateria genom att använda HAC för att kollidera med blyatomer som joniserades eller strippade elektroner. Fysiker mätte sedan hur antihelium-3-kärnorna som skapats av dessa kollisioner interagerar med vanlig materia i form av ALICE-detektorn. Experimentet avslöjade för första gången i vilken hastighet antihelium-3-kärnor försvinner när de kolliderar med vanlig materia.
Med hjälp av ett datorprogram modellerade forskarna utbredningen av antipartiklar genom galaxen och skrev in i denna modell försvinnningshastigheten mätt av ALICE. Denna modell gjorde det möjligt för forskarna att extrapolera sina resultat till galaxen som helhet, samt överväga två föreslagna mekanismer för bildandet av antinuklei. En modell föreslog att antimateria kom från kollisioner av kosmiska strålar med det interstellära mediet, medan en annan modell tillskrev antimateria till en hypotetisk form av mörk materia som kallas Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs).
För var och en av dessa mekanismer uppskattade ALICE-teamet Vintergatans transparens för antihelium-3-kärnor, det vill säga avståndet som antihelium-3-kärnor är fria att resa innan de förstörs eller absorberas. Modellerna visade en transparens på cirka 50 % i modellen med mörk materia och transparens som sträckte sig från 25 % till 90 % i kollisionsmodellen för kosmisk strålning.
Dessa värden visar att antihelium-3 kärnor, som bildas som ett resultat av båda processerna, kan resa långa sträckor - upp till flera kiloparsecs, och varje kiloparsek motsvarar ungefär 3300 ljusår. Vintergatans diameter är förresten, enligt NASA, cirka 30 kiloparsecs.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Också intressant: