อาจมีกลุ่มของดาวฤกษ์ต่อต้านการโคจรรอบกาแลคซีของเราหรือไม่?

Paul M. Sutter เป็นนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ แรนดี้ Stony Brook และสถาบัน Flatiron โฮสต์ของ ถามคนยานอวกาศ และ วิทยุอวกาศและผู้แต่งวิธีตายในอวกาศ- เขาสนับสนุนบทความนี้ให้กับ Space.com's เสียงผู้เชี่ยวชาญ: ความคิดเห็นและข้อมูลเชิงลึก-

เราไม่รู้ว่าทำไมจักรวาลถูกครอบงำด้วยสสารเหนือ Antimatter แต่อาจมีดาวทั้งดวงและบางทีแม้แต่กาแลคซีในจักรวาลที่ทำจาก Antimatter

ต่อต้านดาวจะหลั่งอย่างต่อเนื่องยาปฏิสตส่วนประกอบออกสู่จักรวาลและสามารถตรวจพบได้ว่าเป็นเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยของอนุภาคพลังงานสูงที่กระทบกับโลก

จักรวาล:บิ๊กแบงจนถึงตอนนี้ใน 10 ขั้นตอนง่ายๆ

การเกิดที่ไม่สมดุล

Antimatter ก็เหมือนกับเรื่องปกติยกเว้นไม่ ทุกอนุภาคเดี่ยวมีคู่แอนตี้-อนุภาคที่มีมวลเดียวกันสปินเดียวกันและทุกอย่างเหมือนกัน สิ่งเดียวที่แตกต่างคือค่าใช้จ่าย ตัวอย่างเช่นการต่อต้านอนุภาคของอิเล็กตรอนที่เรียกว่า positron นั้นเหมือนกับอิเล็กตรอนยกเว้นว่ามีประจุไฟฟ้าบวก

ทฤษฎีฟิสิกส์พื้นฐานของเราชี้ไปที่ความสมมาตรชนิดพิเศษระหว่างสสารและปฏิสสาร - พวกเขาสะท้อนกันและกันเกือบสมบูรณ์แบบ สำหรับทุกอนุภาคของสสารในจักรวาลควรมีอนุภาคของ Antimatter แต่เมื่อเรามองไปรอบ ๆ เราไม่เห็น Antimatter ใด ๆ โลกทำจากสสารปกติระบบสุริยะทำจากสสารปกติฝุ่นระหว่างกาแลคซีทำจากสสารปกติ ดูเหมือนว่าจักรวาลทั้งหมดประกอบด้วยสสารปกติทั้งหมด

มีเพียงสองแห่งที่มีการต่อต้าน หนึ่งอยู่ใน colliders อนุภาคที่ทรงพลังของเรา: เมื่อเราเปิดพวกเขาและระเบิดสิ่งย่อยบางอย่างเจ็ตส์ของทั้งปกติและ antimatter ปรากฏออกมา อีกที่อยู่ในรังสีคอสมิก- รังสีคอสมิคไม่ใช่รังสี แต่เป็นลำธารของอนุภาคพลังงานสูงที่พุ่งเข้ามาจากทั่วจักรวาลและตีบรรยากาศของเรา อนุภาคเหล่านั้นมาจากกระบวนการที่ทรงพลังเป็นพิเศษในจักรวาลเช่นซุปเปอร์โนวาและดาวที่ถูกชนกัน

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

แต่ทำไม Antimatter ถึงหายากมาก? หากสสารและ antimatter มีความสมดุลอย่างสมบูรณ์แบบเกิดอะไรขึ้นกับการต่อต้านสเตฟฟ์ทั้งหมด? คำตอบอยู่ที่ไหนสักแห่งในจักรวาลยุคแรก

ความลับมืดของจักรวาล: Antimatter ทั้งหมดไปไหน?

การต่อต้านกาแล็กซี่

เราไม่แน่ใจว่ามันทำอะไร แต่มีบางสิ่งที่ไม่สมดุลในจักรวาลหนุ่ม สันนิษฐานว่าในสมัยก่อนที่ดี (และฉันกำลังพูดถึงเมื่อจักรวาลน้อยกว่าหนึ่งวินาทีที่นี่) สสารและ antimatter ถูกผลิตในปริมาณที่เท่ากัน แต่แล้วมีบางอย่างเกิดขึ้น บางสิ่งบางอย่างทำให้เกิดการผลิตมากกว่า Antimatter มันไม่ได้ใช้เวลามากเพียงส่วนเดียวต่อพันล้านความไม่สมดุล แต่มันก็เพียงพอแล้วสำหรับเรื่องปกติที่จะเข้ามามีอิทธิพลเหนือจักรวาลทั้งหมดในที่สุดก็กลายเป็นดาวและกาแลคซีและแม้แต่คุณและฉัน

แต่ไม่ว่ากระบวนการนั้นจะเป็นเช่นไร-และฉันควรพูดถึงว่าฟิสิกส์โดยละเอียดของกลไกการฆ่ายาปฏิชีวนะในจักรวาลยุคแรกนั้นอยู่นอกเหนือฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีดังนั้นจึงมีอากาศมากมายในอากาศที่นี่-มันอาจจะไม่สมบูรณ์แบบทั้งหมด เป็นไปได้โดยสิ้นเชิงว่าจักรวาลยุคแรกอาจทิ้ง Antimatter จำนวนมากเพียงลำพังลอยอยู่ที่นี่และที่นั่นทั่วทั้งจักรวาล

กลุ่มเหล่านั้นถ้าพวกเขารอดชีวิตมานานพอจะเติบโตขึ้นมาในการแยกญาติ แน่นอนว่าเมื่อสสารและ Antimatter ชนกันพวกเขาทำลายล้างซึ่งกันและกันด้วยพลังงานแสงและนั่นจะทำให้เกิดอาการปวดหัวในจักรวาลยุคแรก แต่ถ้ากลุ่มต่อต้านการสู้นั้นทำผ่านการทดลองนั้นพวกเขาจะกลับบ้านฟรี

ตลอดระยะเวลาหลายพันล้านปีที่ผ่านมากลุ่มของ Antimatter เหล่านั้นสามารถรวมตัวกันและเติบโตขึ้นได้มากขึ้น โปรดจำไว้ว่าความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่าง antimatter และสสารคือค่าใช้จ่ายของพวกเขา - การดำเนินการอื่น ๆ ทั้งหมดของฟิสิกส์ยังคงเหมือนเดิม ดังนั้นคุณสามารถก่อตัวต่อต้านไฮโดรเจน, ต่อต้านเฮลเลียม, และต่อต้านทุกองค์ประกอบ คุณสามารถมีการต่อต้านการต่อต้านดาวฤกษ์ต่อต้านเชื้อเพลิงจากการต่อต้านฟิวชั่นต่อต้านระนาบที่มีการต่อต้านคนที่ดื่มด่ำกับการต่อต้านกระจกของการต่อต้านน้ำ

นับย้อนหลัง

นักดาราศาสตร์ไม่สงสัยว่ามีการต่อต้านกาแล็กซี่ทั้งหมดที่ลอยอยู่รอบ ๆ เพราะการโต้ตอบกับสสารปกติ (พูดว่าเมื่อกาแลคซีสองแห่งชนกัน) จะปล่อยพลังงานค่อนข้างน้อย-เพียงพอที่เราจะสังเกตเห็นในตอนนี้ แต่อาจเป็นไปได้ที่เล็กกว่า กลุ่มเล็ก ๆ เช่นกลุ่มทรงกลม

กลุ่มทรงกลมมีขนาดเล็กและหนาแน่นน้อยกว่าหนึ่งล้านดาวที่โคจรรอบกาแลคซีขนาดใหญ่ พวกเขาคิดว่าจะเก่าอย่างไม่น่าเชื่อเนื่องจากพวกเขาไม่ได้สร้างดาวดวงใหม่ในยุคปัจจุบันและเต็มไปด้วยประชากรขนาดเล็กสีแดงและอายุ พวกเขายังไม่มีก๊าซและฝุ่นละออง - เชื้อเพลิงทั้งหมดที่คุณต้องการเพื่อสร้างดาวดวงใหม่ พวกเขาแค่แขวนอยู่รอบ ๆ โคจรรอบ ๆ ลูกพี่ลูกน้องที่ใหญ่กว่าและกระตือรือร้นมากขึ้นเศษซากของอดีตและยุคที่ลืมไปเป็นส่วนใหญ่ ที่ทางช้างเผือกตัวเองมี retinue ประมาณ 150 คน

และบางคนอาจทำจากดาวต่อต้าน

ทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีคำนวณว่าจะเกิดอะไรขึ้นถ้ากลุ่มหนึ่งในวงทรงกลมโคจรรอบทางช้างเผือกจริง ๆ แล้วเป็นการต่อต้านคลัสเตอร์ตามที่รายงานไว้ใน Aกระดาษเพิ่งปรากฏในวารสาร preprint arxiv- พวกเขาถามคำถามง่ายๆ: จะเกิดอะไรขึ้น?

เว้นแต่ว่าคลัสเตอร์ทรงกลมจะพุ่งผ่านดิสก์ของทางช้างเผือกมันจะไม่ระเบิดจริงๆ เนื่องจากการต่อต้านคลัสเตอร์จะทำจากดวงดาวและดวงดาวไม่ได้ใช้ปริมาณมากนัก แต่การต่อต้านดาวในการต่อต้านคลัสเตอร์จะไปเกี่ยวกับชีวิตปกติของพวกเขาทำสิ่งที่เหมือนดาวปกติ

สิ่งต่าง ๆ เช่นการเปล่งกระแสของอนุภาคคงที่ หรือมีขนาดใหญ่เหตุการณ์การขับออกมาของ Flare and Coronal Mass- หรือชนกัน หรือกำลังจะตายในการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่ยอดเยี่ยม

กระบวนการทั้งหมดเหล่านั้นจะปล่อย antiparticles จำนวนมากส่งพวกเขาไหลออกมาจากการต่อต้านคลัสเตอร์และเข้าไปในปริมาณใกล้เคียงของจักรวาลรวมถึงทางช้างเผือก รวมถึงระบบสุริยจักรวาลที่ซึ่ง antiparticles เหล่านั้นจะปรากฏเป็นอีกส่วนหนึ่งของแก๊งค์ Ray Cosmic

ดังนั้นบางส่วนของอนุภาคที่กระทบกับบรรยากาศของเราทุกวันได้รับการเปิดตัวโดยการต่อต้านดาวหลายล้านปีที่ผ่านมา? ตอนนี้มันยากเกินไปที่จะบอก มีการต่อต้านอนุภาคที่ผสมกันเป็นส่วนหนึ่งของประชากรรังสีคอสมิคทั้งหมด แต่เนื่องจากสนามแม่เหล็กของกาแลคซีของเราจึงเปลี่ยนเส้นทางของอนุภาคที่มีประจุ (ปกติและต่อต้านเหมือนกัน) มันยากที่จะบอกว่ารังสีจักรวาลมาจากไหน

แต่ถ้านักดาราศาสตร์สามารถระบุกลุ่มทรงกลมเป็นแหล่งต่อต้านอนุภาคที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษมันจะเป็นเหมือนการเปิดแคปซูลเวลาทำให้เรามีหน้าต่างเข้าสู่ฟิสิกส์ที่ครอบงำจักรวาลเมื่อมันเป็นเพียงวินาทีที่สอง

นอกจากนี้เรายังไม่สามารถเยี่ยมชมกลุ่มต่อต้านคลัสเตอร์ได้เพราะทันทีที่เราทำเราจะระเบิด

อ่านเพิ่มเติม: "ฟลักซ์แอนติเจน-

ติดตามเราได้ที่ Twitter @spacedotcom หรือ Facebook