Zagadka antymaterii się pogłębia

Od lat naukowcy mają trudny orzech do zgryzienia jeśli chodzi o antymaterię i jej ilość - dlaczego widzimy dookoła nas więcej materii niż antymaterii skoro w Wielkim Wybuchu powinny powstać ich równe ilości. Problemem jest też to, że do Ziemi dociera więcej antymaterii niż powinno, a najnowsze obserwacje pulsarów nie tylko zagadki tej nie rozwiązują, ale ją jeszcze bardziej pogłębiają.

9 lat temu naukowcy obsługujący detektor o wdzięcznej nazwie PAMELA (rozwinięcie skrótu jest już mniej wdzięczne - Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) dostrzegli, że w promieniowaniu kosmicznym docierającym do Ziemi jest zbyt dużo pozytonów - czyli odpowiedników elektronów w antymaterii. Było ich aż dziesięciokrotnie więcej niż przewidują teorię, a powstały dwie hipotezy mogące ten nadmiar wyjaśnić - jedna wskazywała na pulsary, bardzo szybko obracające się gwiazdy neutronowe, czyli obiekty będące wypalonymi rdzeniami pozostałymi po supernowych, a druga na jeszcze bardziej tajemnicze źródło - czyli ciemną materię.

Same pozytony nie przedostają się przez pole magnetyczne Ziemi (zazwyczaj), wobec czego ciężko je wykryć, jednak wchodzą one w interakcję z pozostałym po Wielkim Wybuchu mikrofalowym promieniowaniem tła - nadają one wchodzącym w skład tego promieniowania fotonom wysoką energię tworząc źródło cząstek, które można wykryć w High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) Observatory - znajdującym się niedaleko Mexico City wypełnionym wodą i naszpikowanym sensorami optycznymi zbiorniku.

Gdy cząstki (fotony) są rozpędzone do prędkości wyższych niż wynosi prędkość światła dla danego ośrodka - przez co woda rozbłyska na niebiesko, a zjawisko to nazywa się promieniowaniem Czerenkowa, obserwuje się je często w wodzie będącej chłodziwem reaktorów atomowych. A badając to promieniowanie można ustalić źródło pochodzenia promieniowania kosmicznego będącego jego źródłem, czyli interesujących nas pozytonów.

I dane zebrane w HAWC wskazują, że nie może ono pochodzić z pulsarów - aby do nas dotrzeć musiałoby ono wyruszyć zanim pulsary te powstały.

A zatem jest to cios dla hipotezy, zgodnie z którą antymateria może pochodzić z pulsarów, a zatem obecnie wiodącą pozostaje teoria o ciemnej materii. Choć nie są to dla nas dobre wieści, bo o ciemnej materii nie wiemy niemal nic.

Źródło: , Zdj.: CC0