FoodPro Preloader

Sjeldne Supernovae kan løse 40-år gamle Antimatter Mystery


To hvite dverger hodet mot en kollisjon i denne kunstnerens illustrasjon. Ny forskning tyder på at Milky Way's overvekt av positrons kan komme fra en spesialisert type supernova fra å kollidere lavmasse hvite dverger - en eksplosjon som er vanskelig å oppdage, men rik på en isotop som genererer denne typen antimatter. Fl

To hvite dverger hodet mot en kollisjon i denne kunstnerens illustrasjon. Ny forskning tyder på at Milky Way's overvekt av positrons kan komme fra en spesialisert type supernova fra å kollidere lavmasse hvite dverger - en eksplosjon som er vanskelig å oppdage, men rik på en isotop som genererer denne typen antimatter.

Flertallet av antimatter som gjennomsyrer Milky Way kan komme fra sammenstøtende rester av døde stjerner, finner en ny studie.

Arbeidet kan løse et 40 år gammelt astrofysikk mysterium, sa forskerne.

For hver partikkel av normal materie er det en antimatter-motpart med motsatt elektrisk ladning, men den samme masse. Antiparticleet til den negativt ladede elektronen er for eksempel den positivt ladede positronen.

Når en partikkel møter sin antipartikkel, forintetgjør de hverandre, og gir av en utbrudd av energi. Et gram antimater som ødelegger et gram saken vil frigjøre omtrent dobbelt så mye energi som atombomben droppet på Hiroshima, Japan.

For mer enn 40 år siden oppdaget forskerne først at typen gamma-stråler som blir gitt ut når positrons blir utslettet, ble utsendt fra hele galaksen. Funnene deres foreslo at 10 ^ 43 positrons-det er en 1 med 43 nuller bak det - ble utryddet i Milky Way hvert sekund. Merkelig, de fleste av disse positronsene ble oppdaget i galaksenes sentrale buk i stedet for den ytre disken, selv om buen er mindre enn halvparten av Melkeveiens masse.

Disse positronsene kunne ha blitt utsendt fra radioaktivt materiale syntetisert av stjerner. Imidlertid har forskere i flere tiår ikke vært i stand til å fastslå en type stjerne som kunne generere så store mengder antimateriell. Dette førte til forslag om at mange positrons kunne stamme fra eksotiske kilder, som det supermassive svarte hullet antas å eksistere i sentrum av galaksen, eller fra mørke partikkelpartikler som ødelegger hverandre.

"Opprinnelsen til disse positrons er et 40 år gammelt mysterium i astrofysikk, " sa Roland Crocker, leder forfatter av det nye arbeidet og en partikkel astrofysiker ved Australian National University i Canberra. Den nye studien antyder at en slags supernova - en katastrofal eksplosjon fra en stjerne - kunne generere de enorme mengder positrons som tidligere forskning så og forklare plasseringene i galaksen som de oppdages av.

"Du trenger ikke noe eksotisk som mørkt materiale for å forklare positrons, " fortalte Crocker Space.com.

Forskerne fokuserte på en type supernova kjent som SN 1991bg-lignende, som har blitt oppdaget i andre galakser. I motsetning til de fleste supernovaer, som kort kan overskride alle de andre stjernene i deres galakser, genererer denne typen supernova ikke mye synlig lys og er ganske sjelden, og derfor har det unngått deteksjon i Melkveien, sa Crocker.

Tidligere forskning antydet at disse svake supernovaene oppstår når to hvite dverger fusjonerer. Hvite dverger er superdense, jordstørrelser av døde stjerner som er igjen når stjernene har uttømt sitt drivstoff og mister sine ytre lag. De fleste stjerner, inkludert solen, blir hvite dverger en dag.

Spesielt antas disse svake supernovaene å forekomme når to lavmasse hvite dverger, en rik på karbon og oksygen, og den andre som er rik på helium-slam sammen. Selv om slike supernovaer er sjeldnere enn standard supernovaer, genererer de mye større mengder av en radioaktiv isotop som er kjent som titan-44, som avgir de slags positrater som astronomene har oppdaget å zippe over Milky Way.

Det nye arbeidet antyder at de supernovaene kunne være tilstrekkelige til å skape alle de uforklarlige positrons, og dermed løse det galakse-brede mysteriet.

Mens de fleste supernovaer oppstår når unge, massive stjerner dør, er SN 1991bg-lignende supernovaer funnet i nabolag rikere i eldre stjerner som er 3 milliarder til 6 milliarder år gamle. Denne aldersforskjellen kan forklare hvorfor de tidligere oppdagede positronsene ble sett mest på Melkeveiens sentrale bule, som har en større andel eldre stjerner enn galakseens ytre disk.

Andre kilder kan bidra med noen av positrons som tidligere arbeid oppdaget, sa Crocker. Likevel, "de er ikke nødvendige, gitt at SN1991bg-lignende supernovaer i utgangspunktet kan forklare hele positronfenomenologien, " sa han. "De nyeste dataene viser at det er en positronkilde knyttet til selve midten av galaksen, " la Crocker til. "I vår modell forklares dette som på grunn av de gamle stjernene som distribueres på omtrent 200 parsek [650 lysår] skalaer rundt galaksens supermassive svarte hull, men selve sorte hullet er en interessant alternativ kilde."

Forskerne redegjorde for sine funn online 22. mai i tidsskriftet Nature Astronomy.

REDAKTØRENS ANBEFALINGER

  • Anti-Matter Drive til Alpha Centauri? Ny kort dokumentarforsker | video
  • Supernova-bilder: Flotte bilder av stjernesprengninger
  • Spion Ancient Remnants og Newfound Supernovaer ved hjelp av Mobile Apps

Opphavsrett 2017 SPACE.com , et kjøpsselskap . Alle rettigheter reservert. Dette materialet kan ikke bli publisert, kringkastet, omskrevet eller omfordelt.

Hvilke Wi-Fi står for og andre trådløse spørsmål besvartHive and Seek: Innfødte honningbier holder seg forsvunnet, men er deres villfettere i trøbbel, også?  [Lysbildefremvisning]Hvordan en amerikansk Clean Air NGO fanget Volkswagen fuskMidtøsten Utslipp på nedgangen på grunn av politisk strid [Grafisk]Al Franken Auditions for Senatet Climate Lead, Millions WatchMerkelig, men sant: En grunnleggende søken etter universets byggeklosserAfghanistan Holds Enorm Bounty of Rare Earths, MineralsKarbon oppstår som nytt solenergimateriale