Существуют ли звезды из антиматерии?

  Сайт Владимира Петрова

06-04-2019

Существуют ли звезды из антиматерии?

Антиматерия или как чаще говорят антивещество представляет собой вещество состоящее из античастиц. Античастицы в свою очередь — это если выразиться очень по простому, зеркальные отражения обычных частиц. Например электрону соответствует античастица — позитрон.

Черная дыра

Визуализация частицы и античастицы. Источник: youtube.com

Черная дыра

Аннигиляция вещества и антивещества. Источник: wordpress.com

Разница между частицами и античастицами только в знаках взаимодействий (электрический заряд, квантовые числа и т.д.). "Зеркальные отражения" есть не только у электрона, а и вообще у большинства частиц. Если античастица столкнется с обычной частицей, то произойдет их аннигиляция, т.е. уничтожение. Они обе превратятся в энергию, которая высвободится в виде высокоэнергетичных фотонов.

Черная дыра

Атомы водорода и антиводорода. Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона, а атом антиводорода — из одного антипротона и одного позитрона. Источник: bolshoyvopros.ru

Из антивещества вполне могут состоять обычные предметы и химические вещества (например антиводород, антигелий и т.д.). И конечно же нет никаких физических преград тому, чтобы из антиматерии состояли целые звезды или даже галактики.

Да вот только не состоят. Мы можем с огромной долей уверенности утверждать, что в наблюдаемой вселенной нет звезд из антиматерии, равно как и нет регионов где бы антивещества было бы больше, чем вещества.

Откуда мы знаем, что нет звезд из антиматерии?

Одно из главных и распространенных заблуждений о космосе, состоит в том, что межзвездная среда — это вакуум в котором нет ничего. Пустота. На самом деле это не так. Космос заполнен огромным количеством материи. Водородно-гелиевая плазма, более тяжелые элементы, полициклические ароматические гидрокарбонаты, даже органические вещества — всего это в межзвездной среде в достатке.

Мы с практической точки зрения считаем это вакуумом, но вообще строго говоря это не вполне так. В среднем на один кубический сантиметр межзвездной среды приходится порядка миллиона атомов вещества.

А теперь давайте представим звезду, или туманность, или галактику, или скопление галактик состоящее из антивещества. Этот объект неизбежно будет окружен обычной материей. Вокруг него просто огромное количество тонн вещества только и ждущего удобного случая, чтобы столкнуться с античастицами и аннигилировать.

Черная дыра
Звезда из антивещества в центре туманности из обычной материи в представлении художника. Источник: stackexchange.com

В результате если бы такой объект существовал бы он был бы невероятно ярким (по количеству высокоэнергитичных фотонов) из-за постоянно идущей по его краям аннигиляции вещества и антивещества.

Если к примеру где-нибудь в нашей галактике разместить звезду из антиматерии эта звезда легко станет самым ярким (по количеству высокоэнергитичных фотонов) объектом нашей галактики. Нет ни одного шанса на то, что мы бы пропустили такой объект имея доступные сейчас телескопы. То же касается и других галактик. Любой такой объект очень сильно выделялся бы на фоне других.

Учитывая, что мы никогда не наблюдали ничего подобного можно с огромной уверенностью утверждать, что сколько-нибудь значительных объектов из антиматерии в наблюдаемой Вселенной нет, а незначительные давно аннигилировали.

Читайте также: Как выглядит ядерный взрыв в космосе?

По какой-то причине наблюдаемая вселенная практически полностью состоит из вещества, а антивещество в ней практически не встречается. Этот парадокс называется барионной ассиметрией Вселенной и причины этой ассиметрии представляют одну из главных космологических загадок.

Compendium



Заголовок

Tagline

Узнать больше




Вы можете оставить комментарий у себя ВКонтакте:

Или поделиться информацией о странице: