Theo dữ liệu mới, phản vật chất có thể di chuyển những khoảng cách rất lớn trong dải Ngân Hà, trước khi các hạt của nó được hấp thụ. Phát hiện này có thể giúp các nhà thiên văn săn lùng vật chất tối, một chất bí ẩn chiếm khoảng 85% tổng khối lượng của vũ trụ nhưng vẫn vô hình vì nó không tương tác với ánh sáng.
Các nhà khoa học từ nhóm nghiên cứu ALICE (Thí nghiệm Máy va chạm Ion Lớn) đã khám phá ra điều này bằng cách sử dụng các hạt nhân antihelium. Đây là phản vật chất tương đương với hạt nhân helium, được hình thành trong quá trình va chạm của các hạt nhân nguyên tử tại Máy Va chạm Hadron Lớn (HAC). Các nhà khoa học cho biết: “Kết quả của chúng tôi, dựa trên các phép đo hấp thụ trực tiếp, lần đầu tiên cho thấy hạt nhân antihelium-3 đến từ trung tâm thiên hà của chúng ta có thể đến không gian gần Trái đất”.
Mặc dù dạng phản vật chất này có thể được tạo ra trong các máy gia tốc hạt như HAC, nhưng không có nguồn hạt nhân phản vật chất hay "phản hạt nhân" tự nhiên nào trên Trái đất. Tuy nhiên, những phản hạt này được tạo ra một cách tự nhiên ở những nơi khác trong Dải Ngân hà, và các nhà khoa học ủng hộ hai nguồn gốc khả dĩ của chúng.
Nguồn giả định đầu tiên của phản hạt nhân là sự tương tác của các tia vũ trụ năng lượng cao từ bên ngoài hệ mặt trời với các nguyên tử trong cái gọi là môi trường giữa các vì sao, lấp đầy không gian giữa các vì sao. Một nguồn giả định khác là sự hủy diệt hạt vật chất tối, được lan truyền khắp thiên hà.
Một kịch bản gợi ý rằng khi các hạt vật chất tối va chạm với nhau, chúng sẽ hủy thành các hạt, sau đó các hạt này phân rã thành vật chất nhẹ và các hạt phản vật chất như electron và positron. Nếu sự hủy diệt vật chất tối thực sự là nguồn gốc của phản vật chất trong vũ trụ, thì phản vật chất có thể chỉ đường cho vật chất tối, các nhà khoa học hy vọng.
Nhóm ALICE đã điều tra sự biến mất của phản vật chất bằng cách sử dụng HAC để va chạm các nguyên tử chì đã bị ion hóa hoặc tước đi các electron. Sau đó, các nhà vật lý đã đo cách các hạt nhân phản helium-3 được tạo ra bởi những va chạm này tương tác với vật chất thông thường dưới dạng máy dò ALICE. Thí nghiệm lần đầu tiên tiết lộ tốc độ biến mất của các hạt nhân antihelium-3 khi chúng va chạm với vật chất thông thường.
Với sự trợ giúp của một chương trình máy tính, các nhà nghiên cứu đã lập mô hình sự lan truyền của các phản hạt trong thiên hà và nhập vào mô hình này tốc độ biến mất do ALICE đo được. Mô hình này cho phép các nhà nghiên cứu ngoại suy kết quả của họ cho toàn bộ thiên hà, cũng như xem xét hai cơ chế được đề xuất cho sự hình thành các phản hạt nhân. Một mô hình gợi ý rằng phản vật chất đến từ sự va chạm của các tia vũ trụ với môi trường giữa các vì sao, trong khi một mô hình khác cho rằng phản vật chất là một dạng vật chất tối giả thuyết có tên là Các hạt khối lượng lớn tương tác yếu (WIMP).
Đối với mỗi cơ chế này, nhóm ALICE đã ước tính độ trong suốt của Dải Ngân hà đối với các hạt nhân phản heli-3, nghĩa là khoảng cách mà các hạt nhân phản heli-3 có thể di chuyển tự do trước khi bị phá hủy hoặc hấp thụ. Các mô hình cho thấy độ trong suốt khoảng 50% trong mô hình vật chất tối và độ trong suốt từ 25% đến 90% trong mô hình va chạm tia vũ trụ.
Các giá trị này cho thấy các hạt nhân antihelium-3, được hình thành do kết quả của cả hai quá trình, có thể di chuyển quãng đường dài - lên đến vài kiloparsec, và mỗi kiloparsec tương đương với khoảng 3300 năm ánh sáng. Nhân tiện, đường kính của Dải Ngân hà, theo NASA, là khoảng 30 kiloparsec.
Bạn có thể giúp Ukraine chiến đấu chống lại những kẻ xâm lược Nga. Cách tốt nhất để làm điều này là quyên góp quỹ cho Các lực lượng vũ trang của Ukraine thông qua Cuộc sống tiết kiệm hoặc thông qua trang chính thức NBU.
Cũng thú vị: