Astrofiziķu komanda ir atrisinājusi gamma staru izplatības noslēpumu mūsu Piena ceļa galaktikā. Kaut arī daži pētnieki uzskatīja, ka sadalījums ieteica nenosakāmu “tumšās vielas” formu, Kalifornijas Universitātes Sandjego komanda ierosināja skaidrojumu, kura pamatā bija galaktikas standarta fizikālie modeļi.
Divos atsevišķos zinātniskos dokumentos, no kuriem jaunākais ir publicēts žurnāla Physical Review Letters 10. jūlija numurā, astrofiziķi parāda, ka šo gamma staru izplatību var izskaidrot ar to, kā “antimateriāla pozitroni” no elementu radioaktīvās sabrukšanas, ko rada milzīgi zvaigžņu sprādzieni galaktikā, izplatās pa galaktiku. Tas nozīmē, ka zinātnieki teica, ka novērotais gamma staru sadalījums nav pierādījums tumšajai vielai.
"Nav nekāda liela noslēpuma," sacīja Ričards Lingenfelters, pētnieks UC Sandjego astrofizikas un kosmosa zinātņu centrā, kurš veica pētījumus ar Ričardu Rotšildu, kurš ir arī UCSD pētnieks, un Džeimss Higdons, Klarmontas fizikas profesors. Koledžas. "Novērotais gamma staru sadalījums faktiski diezgan precīzi atbilst standarta attēlam."
Pēdējo piecu gadu laikā Eiropas satelīta INTEGRAL gamma staru mērījumi ir sašutuši astronomus, liekot dažiem apgalvot, ka pastāv “liels noslēpums”, jo šo gamma staru sadalījums dažādās Piena Ceļa galaktikas daļās nebija tāds, kā gaidīts.
Lai izskaidrotu šīs noslēpuma avotu, daži astronomi bija izvirzījuši hipotēzi par dažādu veidu tumšās matērijas esamību, kas, pēc astronomu domām, pastāv - no neparastas gravitācijas ietekmes uz redzamo vielu, piemēram, zvaigznēm un galaktikām -, bet to vēl nav atraduši.
Ir skaidrs, ka mūsu galaktika - un citas - ir piepildīta ar sīkām subatomiskām daļiņām, kuras sauc par pozitroniem, kas ir tipisku ikdienas elektronu antimateriāla līdzinieks. Kad kosmosā elektrons un pozitronu sastopas viens ar otru, abas daļiņas iznīcina un to enerģija tiek atbrīvota kā gamma stari. Tas ir, pazūd elektrons un pozitrons un parādās divi vai trīs gamma stari.
"Šie pozitroni dzimst gandrīz ar gaismas ātrumu un pārvietojas tūkstošiem gaismas gadu, pirms tie palēninās pietiekami blīvos gāzes mākoņos, lai viņiem būtu iespēja pievienoties ar elektronu, lai iznīcinātu nāves deju," skaidro Higdons. Viņu palēnināšanās notiek no citu daļiņu vilkšanas viņu ceļojuma laikā caur kosmosu. Viņu ceļojumu apgrūtina arī daudzās galaktikas magnētiskā lauka svārstības, kas izkliedē tās uz priekšu un atpakaļ, pārvietojoties. Tas viss ir jāņem vērā, aprēķinot vidējo attālumu, kādu pozitroni novirzītu no savām dzimšanas vietām supernovas sprādzienos. ”
"Daži pozitroni virzās uz Galaktikas centru, citi - uz Piena ceļa ārējām sasniedzamībām, kas pazīstams kā galaktiskais halo, un daži ir iesprostoti spirālveida rokās," sacīja Rotšilds. “Kaut arī detalizēti to aprēķinot, joprojām tālu pārsniedz ātrākie superdatori, mēs varējām izmantot to, ko mēs zinām par to, kā elektroni pārvietojas pa Saules sistēmu, un ko var secināt par viņu ceļojumiem citur, lai novērtētu, kā viņu pretjautājumu kolēģi caurstrāvo galaktiku. . ”
Zinātnieki aprēķināja, ka lielākajai daļai gamma staru vajadzētu būt koncentrētiem galaktikas iekšējos reģionos, tāpat kā to novēroja satelīta dati, komanda ziņoja pagājušajā mēnesī laikrakstā Astrophysical Journal publicētajā rakstā.
"Novērotais gamma staru sadalījums atbilst standarta attēlam, kurā pozitronu avots ir niķeļa, titāna un alumīnija izotopu radioaktīvā sabrukšana, kas iegūta zvaigžņu supernovas sprādzienos, kas ir masīvāki par Sauli," sacīja Rotšilds.
Savā pavaddokumentā šonedēļ izdotajā “Physical Review Letters” izdevumā zinātnieki norāda, ka pamata pieņēmums par vienu no eksotiskākajiem izslēpuma skaidrojumiem - tumšās vielas sabrukšana vai iznīcināšana - ir kļūdains, jo tiek pieņemts, ka pozitroni iznīcina ļoti tuvu sprādzienbīstamām zvaigznēm, no kurām tās radušās.
"Mēs skaidri parādījām, ka tas tā nav un ka gamma staru izplatīšana, ko novēro gamma staru satelīts, nebija" tumšās vielas signāla "noteikšana vai indikācija," sacīja Lingenfelters.
Avots: UC San Diego
