Als het waar is, kan de voorlopige vondst betekenen dat er tot op de dag van vandaag antimaterie is overgebleven
Veertien hemelse bronnen van gammastraling (gekleurde stippen in deze sterrenkaart van de Melkweg; geel geeft heldere bronnen aan en blauw geeft zwakke bronnen aan) kunnen afkomstig zijn van sterren gemaakt van antimaterie.
Veertien speldenprikken van licht op een gammastraalkaart van de lucht zouden de rekening kunnen passen voor antistars, sterren gemaakt van antimaterie, suggereert een nieuwe studie.
Deze antistar-kandidaten lijken het soort gammastraling af te geven dat wordt geproduceerd wanneer antimaterie – de tegengesteld geladen tegenhanger van materie – normale materie ontmoet en vernietigt. Dit kan gebeuren de oppervlakken van antistars terwijl hun zwaartekracht normale materie uit de interstellaire ruimte trekt, rapporteren onderzoekers online op 20 april in Fysieke beoordeling D.
“Als men toevallig het bestaan van de antistars kan aantonen … dat zou een grote klap zijn voor het standaard kosmologische model”, zegt Pierre Salati, een theoretisch astrofysicus aan het Annecy-le-Vieux Laboratorium voor Theoretische Fysica in Frankrijk. betrokken bij het werk. Het “zou echt een significante verandering in ons begrip van wat er in het vroege universum is gebeurd, impliceren.”
Over het algemeen wordt aangenomen dat, hoewel het universum werd geboren met gelijke hoeveelheden materie en antimaterie, het moderne universum bijna geen antimaterie bevat (SN: 24/03/20). Natuurkundigen denken doorgaans dat naarmate het universum evolueerde, een of ander proces ertoe leidde dat materiedeeltjes veel groter waren dan hun antimaterie alter ego’s (SN: 25/11/19). Maar een instrument op het internationale ruimtestation ISS heeft onlangs deze veronderstelling in twijfel getrokken door aanwijzingen op te sporen van een paar antiheliumkernen. Als die waarnemingen worden bevestigd, kan een dergelijke verdwaalde antimaterie door antistars zijn vergoten.
Geïntrigeerd door de mogelijkheid dat een deel van de antimaterie van het universum in de vorm van sterren heeft overleefd, onderzocht een team van onderzoekers 10 jaar aan waarnemingen met de Fermi Gamma-ray Space Telescope. Van de bijna 5.800 bronnen van gammastraling in de catalogus gaven 14 lichtpunten gammastraling af met energieën die verwacht worden van annihilatie van materie en antimaterie, maar ze zagen er niet uit als een ander bekend type bron van gammastraling, zoals een pulsar of een zwart gat. .
Op basis van het aantal geobserveerde kandidaten en de gevoeligheid van de Fermi-telescoop, berekende het team hoeveel antistars er in de zonne-omgeving zouden kunnen bestaan. Als er antistars zouden bestaan in het vlak van de Melkweg, waar ze veel gas en stof uit gewone materie zouden kunnen verzamelen, zouden ze veel gammastraling kunnen uitzenden en gemakkelijk te herkennen zijn. Als gevolg hiervan zou het handjevol gedetecteerde kandidaten impliceren dat er slechts één antistar bestaat voor elke 400.000 normale sterren.
Als antistars daarentegen de neiging hadden om buiten het vlak van de melkweg te bestaan, zouden ze veel minder kans hebben om normale materie op te bouwen en veel moeilijker te vinden zijn. In dat scenario kan er maximaal één antistar op de loer liggen tussen elke 10 normale sterren.
Maar bewijzen dat een hemellichaam een antistar is, zou buitengewoon moeilijk zijn, want behalve de gammastraling die kan ontstaan door de annihilatie van materie en antimaterie, wordt verwacht dat het licht dat wordt afgegeven door antistars er net zo uitziet als het licht van normale sterren. “Het zou praktisch onmogelijk zijn om dat te zeggen [the candidates] zijn eigenlijk antistars ”, zegt co-auteur Simon Dupourqué, een astrofysicus aan het Institute of Research in Astrophysics and Planetology in Toulouse, Frankrijk. “Het zou veel gemakkelijker zijn om te weerleggen.”
Astronomen konden zien hoe gammastralen of radiosignalen van de kandidaten in de loop van de tijd veranderen om te controleren of deze objecten niet echt pulsars zijn. Onderzoekers kunnen ook zoeken naar optische of infraroodsignalen die erop kunnen wijzen dat de kandidaten eigenlijk zwarte gaten zijn.
“Het is duidelijk dat dit nog voorlopig is … maar het is interessant”, zegt Julian Heeck, een natuurkundige aan de Universiteit van Virginia in Charlottesville die niet bij het werk betrokken is.
Het bestaan van antistars zou impliceren dat aanzienlijke hoeveelheden antimaterie op de een of andere manier konden overleven in geïsoleerde delen van de ruimte. Maar Heeck betwijfelt of antistars, als ze bestaan, overvloedig genoeg zouden zijn om alle ontbrekende antimaterie in het universum te verklaren. “Je zou nog steeds een verklaring nodig hebben waarom materie in het algemeen domineert boven antimaterie.”
