ستاره شناسان نشانه های احتمالی ناپدید شدن پادماده در فراسوی کهکشان ما را کشف کردند

در جایی فراتر از درخشش آشنای کهکشان راه شیری، ماده ممکن است با تصویر آینه ای خود در یک عمل تماشایی نابودی کیهانی روبرو شود. یک مطالعه اخیر نشان می دهد که کهکشان ما می تواند ضد ماده را به تاریکی وسیع فضای بین کهکشانی نشت کند، جایی که این ذرات گریزان با ماده معمولی برخورد می کنند و در جرقه های انرژی ناپدید می شوند.

گروهی از ستاره شناسان ممکن است نشانه اشعه گاما را که هنگام برخورد ذرات پادماده یا پوزیترون ها با الکترون های خارج از کهکشان راه شیری برای اولین بار ایجاد می شود، شناسایی کرده باشند. این یافته‌ها که در Astronomy & Astrophysics منتشر شده است، می‌تواند نمایی نادر از فرآیند پنهانی را ارائه دهد که در لبه‌های خانه کهکشانی ما آشکار می‌شود.

پادماده به تعبیری تصویر آینه ای از ماده معمولی است. هر ذره بنیادی یک همتای ضد ماده با جرم یکسان اما بار الکتریکی مخالف یا سایر خواص معکوس دارد.

هنگامی که پادماده با ماده مشابه خود مواجه می شود، این دو ذره می توانند از بین بروند و جرم خود را به انرژی، معمولا به شکل فوتون های پرتو گاما - نور بسیار پرانرژی با انرژی مشخصه 511 کیلوالکترون ولت (keV) تبدیل می کنند. دانشمندان می توانند از این پرتوهای گاما به عنوان سرنخ هایی برای یافتن محل اختفای پادماده استفاده کنند.

محققان با استفاده از داده‌های تلسکوپ INTEGRAL آژانس فضایی اروپا (ESA)، نقشه‌ای دقیق از انتشار 511 کیلو ولت کهکشان راه شیری را تهیه کردند.

اکثر سیگنال ها از مناطق مرکزی کهکشان می آمدند. این یک مشکل را ایجاد کرد: به نظر می‌رسد پوزیترون‌های بسیار بیشتر از حد انتظار نابود می‌شوند. منابع شناخته شده پشت این سیگنال‌ها، از جمله سیاه‌چاله‌ها، ستاره‌های نوترونی، و دیگر اجرام بسیار پرانرژی، نمی‌توانند تعداد پوزیترون‌هایی را که کهکشان راه شیری تولید می‌کند، توضیح دهند.

جمعیت عظیم ذرات پادماده در کهکشان راه شیری مدتهاست که ستاره شناسان را متحیر کرده است. با این حال، مطالعه جدید توضیحی ارائه می دهد.

محققان پیشنهاد می کنند که پوزیترون ها در کهکشان راه شیری تولید می شوند و سپس به فضای بین کهکشانی فرار می کنند. در آنجا با همتای ماده خود ملاقات می کنند و نابود می کنند. این توضیح می دهد که چرا ستاره شناسان مقدار پادماده در کهکشان را دست کم می گیرند.

ستاره شناسان تعداد پوزیترون های تولید شده در کهکشان راه شیری را با مشاهده محل نابودی آنها تخمین می زنند. اگر برخی از پوزیترون ها موفق به فرار از کهکشان راه شیری شوند و به سرنوشت خود در خارج از کهکشان برسند، آنها را به حساب نمی آورند.

این مطالعه نشان می دهد که کهکشان راه شیری بسیار بیشتر از آنچه قبلا تخمین زده شده بود پادماده تولید می کند. مشاهدات آینده با استفاده از طیف سنج کامپتون و تصویرگر ناسا، یک تلسکوپ پرتو گامای جدید که برای پرتاب در سال 2027 برنامه ریزی شده است، می تواند به تایید سیگنال های ضعیف و تعیین بهتر تعداد پادماده کهکشان کمک کند.