«Ореол» нейтронной звезды прольет свет на природу антиматерии

«Ореол» нейтронной звезды прольет свет на природу антиматерии

Ученые смогли объяснить обилие позитронов вблизи Земли.

Антиматерия, противоположность материи в субатомном масштабе, озадачивала ученых на протяжении почти столетия. Ее природа, как она взаимодействует с другими типами материи, остаются в значительной степени неизвестным, несмотря на десятилетия исследований, прежде всего Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН).

Около десяти лет назад астрономы обнаружили, что позитроны, противоположность электронов, необъяснимо многочисленны рядом с Землей — и недавно открытая космическая структура могла, наконец, помочь объяснить, почему.

Во вторник ученые НАСА опубликовали новое исследование в журнале Physical Review D. В нем подробно описано их обнаружение слабого, но масштабного высокоэнергетического свечения, окружающего пульсар.

Галообразное свечение нейтронной звезды настолько масштабно и близко к нам, что оно в 40 раз превосходит полную Луну на ночном небе, если бы мы могли видеть его невооруженным глазом.


Эта модель гало гамма-излучения показывает, как излучение изменяется при разных энергиях в результате двух эффектов. Во-первых, быстрого движения пульсара в космосе в течение десятилетия. Большой телескоп Ферми это заметил. Во-вторых, частицы с более низкой энергией уходят намного дальше от пульсара, прежде чем они взаимодействуют со звездным светом и повышают его до энергий гамма-излучения. Вот почему гамма-излучение охватывает большую площадь при более низких энергиях. Один ГэВ представляет 1 миллиард электрон-вольт — в миллиарды раз больше энергии видимого света. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/M. Di Mauro

Гамма-свечение (электромагнитное излучение, возникающее в результате распада атомных ядер), исходящее от нейтронной звезды, получившей название «Геминга», было впервые обнаружено в 1972 году, также было обнаружено, что оно исходит с расстояния около 800 световых лет из созвездия Близнецов.

«Чтобы изучить гало, нам пришлось вычесть все другие источники гамма-лучей, в том числе рассеянный свет, создаваемый столкновениями космических лучей с межзвездными газовыми облаками», — говорит соавтор Сильвия Манкони, исследователь из университета RWTH Aachen в Германии. «Мы изучили данные, используя 10 различных моделей межзвездного излучения».

То, что осталось, когда эти источники были удалены, было обширным, продолговатым жаром, охватывающим приблизительно 20 градусов неба с энергией 10 миллиардов электрон-вольт (ГэВ).

«Частицы с более низкой энергией уходят гораздо дальше от пульсара, прежде чем попадают в звездный свет, передают ему часть своей энергии и возбуждают свет до гамма-лучей. Вот почему гамма-излучение охватывает большую площадь при низких энергиях», — пояснил соавтор Фиоренца Донато из Итальянского национального института ядерной физики и Туринского университета.

«Кроме того, гало звезды «Геминга» удлинено отчасти из-за движения пульсара в пространстве». Это позволило им увидеть ореол и определить, что звезда «Геминга» может создавать более чем 20 процентов позитронов, обнаруженных вблизи Земли.

Источники: Фото: NASA

logo

Автор публикации

не в сети 4 часа

Виктория Ветрова

20
Космос полон тайн...
Комментарии: 4Публикации: 3051Регистрация: 14-12-2012