Fermi satellitdata sætter nye begrænsninger på muligheden for antistofstjerner

Hvad hvis noget af det antistof, man troede var forsvundet, gemte sig i form af antistjerner? Forskere fra Institut for Forskning i Astrofysik og Planetologi (IRAP—CNRS/CNES/UT3 Paul Sabatier) bruger Fermi gamma-ray rumteleskop til at sætte de mest begrænsende grænser nogensinde for denne hypotese. Resultaterne af deres arbejde blev offentliggjort den 20. april, 2021 i Fysisk gennemgang D .

Hvad er antistof? Ofte forbundet med science fiction-verdenen, antistof eksisterer. Det observeres i fysiklaboratorier og i rummet. Det er en tilstand, der er symmetrisk i forhold til den sag, vi kender. De til dato kendte fysiklove fortæller os, at universet bør indeholde lige store mængder stof og antistof. Imidlertid, antistof er kun observeret i dag på sporniveau, og forskning tyder på, at hele Kosmos ville være blottet for det. Dette betragtes i øjeblikket som et af universets største mysterier.

Alligevel, AMS-partikeldetektoren installeret ombord på den internationale rumstation for nylig synes at indikere, at der kunne være mere antistof, end vi troede. Det kan gemme sig i nærheden af ​​solsystemet i form af usandsynlige objekter:stjerner lavet af antistof, eller anti-stjerner. Eksistensen af ​​sådanne objekter ville have alvorlige konsekvenser for den måde, vi opfatter universet på, men det er uklart, hvordan man tester denne hypotese.

Det er kendt, at kollisionen mellem antistof og stof producerer gammastråler, den mest energiske form for stråling. I et blad udgivet i Fysisk gennemgang D , IRAP-forskere brugte 10 års data fra Fermi gamma-ray rumteleskop til at estimere det maksimale antal antistjerner i galaksen. De var i stand til at isolere, i kataloget over gammastrålekilder fundet af Fermi, 14 kandidater, hvis emissionsegenskaber er sammenlignelige med dem, der forventes for antistjerner. Imidlertid, arten af ​​disse kilder er stadig usikker. Det er meget mere sandsynligt, at de faktisk er andre typer veletablerede gammastrålestrålere, såsom pulsarer eller sorte huller. IRAP-holdet estimerede derefter det maksimale antal antistjerner, der kunne eksistere i vores galakse, opnår de stærkeste begrænsninger nogensinde. Ved at forestille sig, at de er fordelt som almindelige stjerner, mest i den galaktiske skive, de var i stand til at fastslå, at der højst er én antistjerne for hver 300, 000 almindelige stjerner. Alligevel, de viste også, at gamle antistjerner, hvis oprindelse ville gå tilbage til universets begyndelse, lettere kunne gemme sig fra gamma-stråleteleskoper i haloen omkring galaksen.