Может ли быть скопление звезд из антивещества, вращающихся вокруг нашей галактики?
Мы не знаем почему Вселенная материя преобладает над антивеществом, но во Вселенной, состоящей из антивещества, могут быть целые звезды и, возможно, даже галактики.
Антизвезды непрерывно теряли бы свои антивещество компоненты в космос, и даже могут быть обнаружены как небольшой процент высокоэнергетических частиц, падающих на Землю.
Несбалансированное рождение
Антивещество похоже на обычное вещество, за исключением того, что это не так. У каждой отдельной частицы есть двойник-античастица с точно такой же массой, одним и тем же спином и абсолютно одинаковым всем. Единственное отличие – это зарядка. Например, античастица электрона, называемая позитроном, в точности похожа на электрон, за исключением того, что она имеет положительный электрический заряд.
Наши теории фундаментальной физики указывают на особый вид симметрии между материей и антивеществом – они почти идеально отражают друг друга. На каждую частицу материи во Вселенной должна приходиться частица антивещества. Но когда мы оглядываемся, мы не видим антивещества. Земля состоит из нормальной материи, Солнечная система состоит из обычного вещества, пыль между галактиками состоит из обычного вещества; похоже, что вся вселенная полностью состоит из нормальной материи.
Есть только два места, где существует антивещество. Один находится внутри наших сверхмощных коллайдеров частиц: когда мы включаем их и взрываем какие-то субатомные вещества, вылетают струи как нормального, так и антивещества. Другое место в космические лучи. Космические лучи на самом деле не лучи, а, скорее, потоки высокоэнергетических частиц, устремляющихся из космоса и поражающих нашу атмосферу. Эти частицы возникают в результате сверхмощных процессов во Вселенной, таких как сверхновые и сталкивающиеся звезды, и поэтому применима та же физика.
Но почему антивещество такое редкое? Если материя и антивещество так идеально сбалансированы, что случилось со всем этим анти-веществом? Ответ лежит где-то в ранней Вселенной.
Антигалактика
Мы не совсем уверены, что именно произошло, но что-то вышло из равновесия в молодой Вселенной. Предположительно в старые добрые времена (я говорю, когда Вселенная была здесь меньше секунды), вещество и антивещество производились в равных количествах. Но потом что-то случилось; что-то вызвало образование большего количества вещества, чем антивещества. Это не займет много времени, всего лишь одна часть на миллиард дисбаланса, но этого будет достаточно, чтобы нормальная материя стала доминировать над всей вселенной, в конечном итоге формируя звезды и галактики и даже нас с вами.
Но каким бы ни был этот процесс – и я должен упомянуть, что детальная физика этого механизма уничтожения антивещества в ранней Вселенной в настоящее время выходит за рамки известной физики, так что здесь много витает в воздухе – возможно, он не был полностью идеальным. Вполне возможно, что ранняя Вселенная могла оставить одни большие сгустки антивещества, плавающие здесь и там по всей Вселенной.
Эти группы, если они проживут достаточно долго, вырастут в относительной изоляции. Конечно, когда материя и антивещество сталкиваются, они уничтожают друг друга во вспышке энергии, и это вызвало бы некоторые головные боли в ранней Вселенной, но если бы сгустки антивещества прошли через это испытание, они были бы дома на свободе.
В течение миллиардов лет эти сгустки антивещества могли собраться вместе и стать больше. Помните, что единственная разница между антивеществом и материей – это их заряд – все остальные операции физики остаются точно такими же. Таким образом, вы можете образовывать антиводород, антигелий и анти-все-другие элементы. Вы можете иметь антипылевые, антизвездные, подпитываемые анти-синтезом, антипланеты с анти-людьми, пить освежающие анти-стаканы анти-воды, все работает.
Считая назад
Астрономы не подозревают, что вокруг плавают целые антигалактики, потому что их взаимодействие с нормальной материей (скажем, когда две галактики сталкиваются) высвободило бы довольно много энергии – этого достаточно, чтобы мы уже заметили. Но возможны сгустки меньшего размера. Более мелкие сгустки, похожие на шаровые скопления.
Шаровые скопления представляют собой небольшие плотные сгустки из менее миллиона звезд, вращающихся вокруг более крупных галактик. Считается, что они невероятно старые, поскольку они не образуют новых звезд в нынешнюю эпоху, а вместо этого заполнены небольшими, красными, пожилыми популяциями. Они также относительно свободны от газа и пыли – всего топлива, необходимого для создания новых звезд. Они просто как бы слоняются по кругу, неуклюже вращаясь вокруг своих более крупных и активных кузенов, остатков ушедшей и в значительной степени забытой эпохи. У самого Млечного Пути их свита около 150 человек.
А некоторые из них могут быть сделаны из антизвезд.
Команда астрофизиков-теоретиков рассчитала, что произойдет, если одно из шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути, на самом деле окажется антископлением, как сообщается в статья, недавно опубликованная в журнале препринтов arXiv. Они задали простой вопрос: что будет?
Если только шаровое скопление не пронзит диск Млечный путь, это не взорвется. Поскольку антископление будет состоять только из звезд, а звезды не занимают много места, возможностей для больших взрывов не так много. Вместо этого антизвезды в антископлении будут жить своей обычной жизнью, делая обычные звездные вещи.
Такие вещи, как испускание постоянного потока частиц. Или имея огромные вспышки и выбросы корональной массы. Или сталкиваются друг с другом. Или смерть от фантастических взрывов сверхновых.
Все эти процессы высвободили бы тонны античастиц, отправив их течь из антикластера в ближайший объем Вселенной, включая Млечный Путь. Включая нашу Солнечную систему, где эти античастицы появятся как просто еще одна часть банды космических лучей.
Так могли ли некоторые из античастиц, поражающих нашу атмосферу каждый божий день, быть запущенными антизвездой миллионы лет назад? Сейчас это слишком сложно сказать. Конечно, есть античастицы, смешанные с частью общей популяции космических лучей, но поскольку магнитное поле нашей галактики изменяет траектории заряженных частиц (нормальных и антиподобных), трудно точно сказать, откуда на самом деле пришел конкретный космический луч. .
Но если астрономы смогут определить шаровое скопление как особенно сильный источник античастиц, это будет похоже на открытие капсулы времени, открывающей нам окно в физику, которая доминировала во Вселенной, когда ей было всего лишь секунду.
Мы также не могли посетить антикластер, потому что как только мы это сделаем, мы взорвемся.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
