Найяскравіший вибух з моменту народження Всесвіту: не обійшлося без антиматерії

Космічний гамма-телескоп Фермі вивчив найпотужніший вибух з часів Великого вибуху і виявив невідому до цього особливість. Вона може бути результатом знищення частинок матерії та антиматерії, яке відбувалося майже зі швидкістю світла. Предметом дослідження став гамма-сплеск BOAT (скорочення від Brightest Of All Time, тобто найяскравіший за весь час). Але офіційна назва цієї події GRB 221009A. Результати дослідження опубліковані в журналі Science, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Гамма-сплеск BOAT астрономи виявили в жовтні 2022 року і досі продовжують вивчати цей неймовірно потужний викид енергії та світла. Вважається, що цей гамма-сплеск є найяскравішим з усіх відомих і він приблизно в 10 разів яскравіший, ніж усі інші.

Астрономи вважають, що BOAT виник внаслідок вибуху наднової, який стався на відстані 2,4 млрд світлових років. Передбачається, що після вибуху масивної зірки на її місці утворилася чорна діра. Під час реєстрації гамма-сплеску космічний гамма-телескоп Фермі виявив незвичний енергетичний пік і вчені тепер з'ясували, чому він виник.

За останні понад 50 років астрономи виявили багато гамма-сплесків і визначили, що ці короткі спалахи світла є найпотужнішими вибухами у відомому Всесвіті. Найпоширеніший тип гамма-сплесків виникає, коли масивні зірки вмирають і вибухають надновими. Після цього вибуху виникає чорна діра, яка спрямовує матерію до своїх полюсів і викидає її у вигляді струменів, що рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Коли ці струмені спрямовані прямо на Землю, ми бачимо їх як гамма-сплески.

Лінія випромінювання, яку побачив телескоп Фермі у світлі BOAT, тривала близько 40 секунд, досягнувши пікової енергії в 12 млн електрон-вольт. Енергія світла у видимій області електромагнітного спектра становить від двох до трьох електрон-вольт.

Астрономи з'ясували, що стало причиною такого енергетичного піку. У кожної частинки матерії є антипод, тобто частинка антиматерії. Коли ці частинки зустрічаються, вони знищують одна одну, і відбувається викид енергії.

Можливо, спектральна особливість, яку вчені побачили в BOAT, виникла через знищення електронів і позитронів, тобто еквівалента електронів з антиматерії.

За словами вчених, коли відбувається зіткнення електрона і позитрона, вони знищують один одного і створюють пару гамма-променів з енергією 0,511 млн електрон-вольт. Оскільки струмінь матерії рухався майже зі швидкістю світла, це випромінювання сильно змістилося в синю частину спектра і стався викид набагато більшої енергії.

У такому разі частинки й античастинки мали рухатися зі швидкістю приблизно 99,9% від швидкості світла, перш ніж вони знищили одна одну.

Як уже писав Фокус, Всесвіт не існуватиме вічно і фізики з'ясували, коли він зникне. Нові розрахунки показують потенційну тривалість існування космосу, після чого він розпадеться на частини.

Також Фокус писав про те, що астрономи виявили на орбіті частинки антиматерії і це відкриття говорить про те, що може існувати невідома фізика.