Изговорите реч „антиматерија“ и људи одмах помисле на научну фантастику - против свемира, као гориво за Ентерприсе-ове моторе са брзинама и тако даље. Антиматерија се састоји од елементарних честица, од којих свака има исту масу као и одговарајуће материје - протони, неутрони и електрони - али са супротним набојима и магнетним својствима. Када се честице материје и антиматерије сударају, оне уништавају једна другу и производе енергију према Еинстеиновој чувеној једначини, Е = мц2. Али антиматерија није нешто што је доступно у свакој дрогерији (и није плутонијум, да наставимо са темом филма) и нема их много, тако изгледа. Али, према теорији, то није увек било тако, а научници користе рендгенски опсерваториј Цхандра за лов на доказе о антиматерији који су били присутни у врло раном свемиру. А то није лак посао ...
Према моделу Великог праска, Универзум је засијао у честицама материје и антиматерије убрзо након Великог праска. Већина овог материјала је уништена, али зато што је било нешто више материје него антиматерије - мање од једног дела на милијарду - заостајала је само материја, бар у локалном Универзуму.
Сматра се да су количине антиматерије у траговима произведене моћним појавама као што су релативистички млазови погоњени црним рупама и пулсарима, али још увек нису пронађени докази за антиматерију која је остала из свемира одојчади.
Како је било која првобитна антиматерија преживјела? Тек после Великог праска веровало се да је дошло до изванредног периода, званог инфлација, када се Универзум експоненцијално проширио у само делићу секунде.
"Ако су грудице материје и антиматерије постојале једна поред друге пре инфлације, оне би се можда сада раздвојиле више од размера посматраног Универзума, тако да их никада не бисмо видели", рекао је Гари Стеигман са Државног универзитета у Охају, који је спровео студија. "Али, они могу бити раздвојени на мањим размерама, попут суперкластера или кластера, што је много занимљивија могућност."
У том случају, судари два кластера галаксије, највеће гравитационо везане структуре у Универзуму, могу показати доказ против антиматерије. Рендгенска емисија показује колико је врућег гаса укључено у такав судар. Ако неки део гаса из било ког кластера има честице антиматерије, доћи ће до уништења и рендгенски зраци ће бити праћени гама зракама.
Стеигман је користио податке добијене од Цхандра и сада је оборио опсерваторију Цомптон Гамма Раи за проучавање кластера метака, где су се два велика грозда галаксија срушила једно у друго при изузетно великим брзинама. На релативно блиској удаљености и повољној бочној оријентацији посматрано са Земље, Буллет Цлустер пружа одлично место за претрагу сигнала за антиматерију.
Погледајте ову врло примамљиву анимацију галаксијских кластера који се урушавају један у другог.
„Ово је највећа скала над којом је овај тест на антиматерију икада рађен“, рекао је Стеигман, чији је рад објављен у часопису Цосмологи анд Астропартицле Пхисицс. "Гледам да ли могу постојати гроздови галаксија који су направљени од велике количине антиматерије."
Посматрана количина рендгенских зрака из Цхандра и неоткривање гама зрака из Цомптонових података показују да је антиматеријска фракција у кластеру метака мања од три дела на милион. Штавише, симулације спајања Буллет Цлустер показују да ови резултати искључују било какве значајне количине антиматерије током скала од око 65 милиона светлосних година, што је процена оригиналног одвајања два судара.
„Судар материје и антиматерије је најефикаснији процес за производњу енергије у Универзуму, али он се једноставно не може догодити на веома великим размерама“, рекао је Стеигман. "Али, још не одустајем јер планирам да погледам друге сударе галаксија које се сударају и које су недавно откривене."
Проналажење антиматерије у Универзуму могло би научницима открити колико је трајао период инфлације. „Успех у овом експерименту, иако дуг пут, научио би нас много о најранијим фазама Универзума,“ рекао је Стеигман.
Стеигман је стекао чвршћа ограничења у погледу присутности антиматерије на мањим размерама тако што је погледао појединачне кластере галаксије који не укључују тако велике, недавне сударе.
Извор: Цхандра / Харвард
