Антиматерия, открита на МКС, може да разкрие нова физика

Н ови изследвания показват, че частиците антиматерия, открити на Международната космическа станция (МКС), може да са доказателство за непозната физика.

(Във видеото може да научите повече за: "Боинг" изстреля космическия кораб "Старлайнър" към МКС)

Частиците, които са антиматерия на хелиевите ядра, може да са били получени от космически огнени кълба, - а физиците не могат да обяснят как са се образували тези огнени кълба, използвайки Стандартния модел - теорията, която описва природата на субатомните частици.

Всички елементарни частици имат съответни античастици с противоположни електрически заряди, които се унищожават при контакт. Теорията предполага, че половината от материята във Вселената би трябвало да е антиматерия, което би означавало, че Вселената би се самоунищожила скоро след Големия взрив.

Въпреки това антиматерията във Вселената е оскъдна и мимолетна. Макар че ускорителите на частици могат да генерират античастици чрез сблъсъци на протони и електрони, а специални детектори наблюдават античастици от високоенергийни космически сблъсъци, като тези при експлозиите на свръхнови, те обикновено дават само единични античастици като позитрони (антиелектрони) и антипротони.

Преди около осем години обаче алфа-магнитният спектрометър (AMS-02) на борда на МКС откри около 10 антихелиеви ядра. Тези ядра се състояха от два антипротона и един или два антинеутрона (съответно за версиите антихелий-3 и антихелий-4). Ако бъде потвърдено чрез допълнителен анализ, откритието ще постави под въпрос Стандартния модел на физиката на елементарните частици

Antimatter detected on International Space Station could reveal new physicshttps://t.co/Yg8LZUh86b

— Science updates (@Sciencewebsites) July 25, 2024

В новото изследване, публикувано на 21 юни в списание Physical Review D, екипът се опитва да обясни това несъответствие с помощта на хипотетични обекти, наречени огнени топки. Тези огнени кълба биха могли да се получат в резултат на ненаблюдавани в момента явления, като например сблъсък на изключително плътни струпвания на тъмна материя - мистериозно вещество, което съставлява около 80% от материята на Вселената, но не взаимодейства със светлината и не може да бъде наблюдавано пряко.

„Огненото кълбо е плътна, енергийна област в пространството, съдържаща голям брой античастици. След като се образува, тя се разширява със скорост, близка до тази на светлината, освобождавайки антипротони, антинеутрони и антихелий в околната среда. Впоследствие антинуклетите се разпространяват навън и някои от тях достигат Земята, където могат да бъдат открити“, казва съавторът на изследването Анубхав Матур, докторант в университета „Джон Хопкинс“.

Изследователите моделират огнени кълба с различни размери и поведение. Те установиха, че ако огнените кълба са големи, „съставни“ обекти, съставени от много частици тъмна материя, то количеството на произведените от тях антихелиеви ядра съвпада добре с предварителните резултати, открити на борда на МКС - каза ученият Михаел Феддерке.

Въпреки че тези открития са обещаващи, те все още са предварителни и се нуждаят от допълнително потвърждение. Последващите изследвания ще помогнат да се определи дали хипотезата им е вярна.

„От гледна точка на наблюденията очакваме с нетърпение AMS-02 да завърши анализа на своите кандидат-антихелиеви събития, както и да вземе повече данни в бъдеще, които могат да хвърлят допълнителна светлина върху тази загадка“, каза Феддерке.

Проектът General AntiParticle Spectrometer (GAPS), който ще изстреля балон над Антарктида по-късно тази година, за да открие космически лъчи от антиматерия, включително антихелиеви ядра, също може да хвърли светлина по въпроса, добави Феддерке.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase