Obíhá Mléčnou dráhu hvězdokupa hvězd z antihmoty?  
V našem vesmíru podle všeho dramaticky převažuje hmota nad antihmotou. Přesto by se ale tu a tam mohly vyskytovat oblasti tvořené antihmotou, v nichž by mohly být antihvězdy i se svými antisvěty. Jednou z možností je, že mezi hvězdokupami Mléčné dráhy by mohla být nějaká antihvězdokupa. Pokud ano, tak by se mohla prozradit nezřízenou produkcí antičástic.
Rej elektronů a pozitronů kolem neutronové hvězdy. Kredit: NASA's Goddard Space Flight Center.
Rej elektronů a pozitronů kolem neutronové hvězdy. Kredit: NASA's Goddard Space Flight Center.

Stále není jasné, proč v našem vesmíru, alespoň podle toho, co víme, převažuje hmota nad antihmotou. Fyzici koketují s tím, že by i přesto mohly existovat celé hvězdy nebo i galaxie, které by byly tvořeny nikoliv hmotou ale antihmotou. Takové antihvězdy by přitom mohly nepřetržitě vyvrhovat antihmotu do okolního vesmíru a my bychom ji dokonce mohli detekovat, jako malou frakci částic kosmického záření o vysokých energiích, které zasahuje Zemi.

 

Není tajemstvím, že antihmota je vlastně jako běžná hmota. Prakticky každá částice má své antičásticové dvojče, které je jako zrcadlový obraz. Má stejnou hmotnost, spin i vše ostatní, až na elektrický náboj, který je opačný. Například pozitron, čili antielektron, nese kladný elektrický náboj.

 

Skvostná kulová hvězdokupa Messier 80. Kredit: NASA, The Hubble Heritage Team, STScI, AURA.
Skvostná kulová hvězdokupa Messier 80. Kredit: NASA, The Hubble Heritage Team, STScI, AURA.

Ze základních fyzikálních modelů vyplývá, že by každá částice hmoty ve vesmíru měla mít svůj zrcadlový protiklad, tedy antičástici. Jenomže když se rozhlédneme, tak všude je jenom samá běžná hmota. Náš svět je z hmoty, celá Sluneční soustava je z hmoty, a také její okolí. Vypadá to, jako kdyby byl celý vesmír vlastně jen z hmoty. Antihmotu vlastně známe jen ze dvou míst. Vyrábíme je ji v nejvýkonnějších urychlovačích částic a detekujeme ji mezi částicemi kosmického záření. Tyto částice přitom obvykle pocházejí z nejvíce energetických událostí ve vesmíru, jako jsou exploze supernov nebo srážky hvězd.

 

Zdá se, že na počátku vesmíru vznikla nepatrná nerovnováha mezi hmotou a antihmotou, ze které povstal dnešní vesmír, v němž naprosto převažuje běžná hmota. Detailní mechanismus tohoto jevu stále není úplně známý. Zároveň to ale neznamená, že je prakticky všechna antihmota pryč. Ve vesmíru mohly zůstat kusy nebo i celé oblasti antihmoty, kde mají částice opačné znaménko, než na jaké jsme zvyklí.

 

Omega Centauri, největší, nejhmotnější a nejzářivější známá kulová hvězdokupa Mléčné dráhy, o průměru cca 150 světelných let. Kredit: ESO.
Omega Centauri, největší, nejhmotnější a nejzářivější známá kulová hvězdokupa Mléčné dráhy, o průměru cca 150 světelných let. Kredit: ESO.

Takové antihmotové regiony by přitom nemusely zmizet v plamenech anihilace, ke které dochází, když se hmota střetne s antihmotou. Mohly by vlastně fungovat prakticky stejně, jako vesmír z běžné hmoty. Antihvězdy by spalovaly antivodík na antihelium antifúzí a kolem nich by přitom obíhaly antiplanety. Fungovala by tam prakticky stejná fyzika. Lišilo by se jen znaménko elektrického náboje.

 

Odborníci si podle všeho nemyslí, že by někde kolem Mléčné dráhy pluly celé antigalaxie. Kdyby se takový objekt srazil s jinou galaxií, což galaxie občas dělají, tak by z toho byla tak dramatická a zničují exploze, že bychom si toho určitě někdy všimli. Menší objekty z antihmoty jsou prý ale podstatně reálnější. Jako například kulové hvězdokupy.

 

Tým fyziků nedávno spočítal, jak by to vypadalo, kdyby jedna z asi 150 kulových hvězdokup, které máme v Mléčné dráze, byla ve skutečnosti antihvězdokupa. Pokud by si to nenamířila přímo skrz galaktický disk nebo dokonce centrum Mléčné dráhy, tak by taková hvězdokupa mohla existovat dlouhou dobu. Antihvězdy by tam žily své hvězdné životy, podle své hmotnosti, stejně jako hvězdy z běžné hmoty. Zářily by, vyvrhovaly materiál, bouřily erupcemi, rozpínaly se jako červení obři a explodovaly jako impozantní supernovy.

 

Veškerá taková hvězdná aktivita by zaplavovala široké okolí množstvím antičástic. V takovém případě by i mezi antičásticemi kosmického záření, které se strefují do Země, mohly být antičástice z antihvězdokupy, pokud v Mléčné dráze takové existují. Podle antičástic kosmického záření bychom mohli jejich zdroj vystopovat. Problém je ale tradičně v tom, že elektricky nabité částice i antičástice kosmického záření neletí vesmírem rovně, protože je zachytávají magnetická pole ve vesmírném prostoru. Přesto, pokud někdy narazíme na hvězdokupu, která bude nápadně intenzivním zdrojem antičástic, tak by to mohla být právě antihvězdokupa. Schválně, jestli se to někdy povede.

 

Video: What Is Antimatter And Why Are We Searching For It?

 

Literatura

Space.com 8. 2. 2021.

arXiv:2011.06973.

Datum: 13.02.2021
Tisk článku

Související články:

Extrémně přesná měření asymetrie mezi hmotou a antihmotou     Autor: Vladimír Wagner (05.02.2017)
Fyzici budou převážet antihmotu. V dodávce.     Autor: Stanislav Mihulka (21.02.2018)
Je za převahu hmoty nad antihmotou ve vesmíru zodpovědné trio Higgsů?     Autor: Stanislav Mihulka (05.10.2019)
V CERNu použili antihmotu při lovu na temnou hmotu     Autor: Stanislav Mihulka (14.11.2019)



Diskuze:

Gravitace

Mojmir Kosco,2021-02-14 18:09:57

Předpokládám že tento model připouští pro antihmotu pouze nulové gravitační působení mezi hmotou a nějakým antihmotovým objektem neboli umístění takového objektu mimo filamenty . Když si však vemu že i k nám zavítá hmotný mimozemský objekt .
Taky si nemyslím že je reálné aby byla někde antihmotová soustava neboť by musela přežit po celou dobu od velkého třesku jedině že by se ve vesmíru tvořila antihmota nově.

Odpovědět


Re: Gravitace

Z Z,2021-02-14 18:53:19

Gravitačné pôsobenie antihmoty aj gravitačné pôsobenie na antihmotu je presne rovnaké ako gravitačné pôsobenie "normálnej" hmoty rovnakej hmotnosti. Ak by nebolo, porušovalo by to aktuálne známe fyzikálne zákony.

Odpovědět


Re: Re: Gravitace

Mojmir Kosco,2021-02-14 21:39:30

No dyt jo a proto takovy objekt by musel byt mimo gravitacni pusobeni hmoty napriklad gakaxie a mohl by se vyskytnout jenom tam kde je cerno cerna tma

Odpovědět

Doměnka

Martin Zeithaml,2021-02-14 09:53:07

Při anihilaci částice a antičástice vznikne energie, antienergie a částice temné hmoty. Tím by se dala vysvětlit temná hmota. Při srážce fotonu a antifotonu vznikne, nazvěme to třeba Temnon a hle, máme temnou energii. Temná hmota a enegie nikdy z principu nemůžou reagovat s hmotou ani antihmotou, ale spolu ano a vznikne částice a antičástice. Někdo tomu říká fluktuace vakua. Sedí dokonce i odhadované množství temné hmoty i energie ve vesmíru.
Škoda že nemám nějaký titul, mohl bych to publikovat i někde jinde :)

Odpovědět


Re: Doměnka

Jan Novák9,2021-02-14 10:35:13

Myslím že vím proč nemáte titul. Nestudoval jste v Plzni na právnické fakultě Západočeské univerzity, a jinde byste musel něco vědět.
Foton se nijak neliší od antifotonu takže spolu nereagují. Pokud se srazí tak interferují místo anihilace. Jenom částice z kvarků mají antičástice.

Odpovědět


Re: Re: Doměnka

Martin Zeithaml,2021-02-14 11:43:09

Kydat špínu umíte výborně! Já to psal jako více-méně humornou myšlenku a vy tady argumentujete naprostou hovadinou. Mnou zmíněný antifoton je neexistující částice, ale vy naprosto přesně víte jak reaguje s fotonem :) My průměrně vzdělaní lidé víme že foton je vlastí antičásticí.

Odpovědět


Re: Re: Doměnka

Karel Salavec,2021-02-15 18:15:33

"Jenom částice z kvarků mají antičástice."
Pochopitelne nikoliv. Napr. anticastici elektronu je positron.

Kdyz uz nekoho peskujete za neznalost, tak si nekolkrat overte, jestli nahodou nehlasate bludy

Odpovědět


Re: Re: Re: Doměnka

Martin Zeithaml,2021-02-15 21:03:12

Děkuji :)

Odpovědět

Asi ne

Jiří Hofman,2021-02-13 21:15:02

Viděli bychom zřejmě dost výrazné anihilační čáry v záření z Leydenfrostovy vrstvy na rozhraní "světa" a "antisvěta".

Odpovědět

Spektrometr AMS

Vladimír Wagner,2021-02-13 15:55:03

Na mezinárodní vesmírné stanici ISS je spektrometr AMS, který detekuje a identifikuje částice a jádra kosmického záření. dokáže také identifikovat antiprotony i antijádra helia. Antiprotony mohou vznikat při srážkách vysokoenergetických protonů nebo jader kosmického záření s jádry mezihvězdné hmoty. Ovšem jádra antihélia takto vznikat nemohou. Ty mohou pouze vznikat v antihvězdách. Pokud tedy bude spektrometr AMS detekovat v kosmickém záření antihelia, je to důkazem, že antihvězdy existují. Zatím za deset let činnosti žádné antihelium nezaznamenal.

Odpovědět


Re: Spektrometr AMS

Jiří Hofman,2021-02-13 21:18:34

Až budeme hodně vyspělí a budeme zblízka pozorovat méně vyspělé civilizace hledající jádra antihélia, navrhuju, abychom jim podloudně nějaká do jejich experimentů pouštěli.

Nulovou detekci jader antihélia lze tedy brát i jako indicii, že neexistují vyspělé civilizace, které by nás zblízka pozorovaly a měly smysl pro humor.

Odpovědět

Nic nového pod sluncem

M. Marvan,2021-02-13 11:27:28

Uvádí se, že Hannes Alfvén, nositel Nobelovy ceny za fyziku z r. 1970, vytvořil "Alpha-Centauri medal", která měla být udělena prvnímu člověku, který buď dokáže, že Alfa Centauri je z normální hmoty, nebo dokáže, že Alfa Centauri je z antihmoty. Pokud vím, medaile dosud udělena nebyla.

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2021-02-13 11:23:38

Zase úžasná teória pre ktorú nie je ani jeden dôkaz.

Odpovědět

Petr Pavlata,2021-02-13 09:48:37

A taková místa se stanou ropnými poli 31. století....

Odpovědět


Re:

Oldřich Kamínek,2021-02-13 13:23:53

Musk už chystá obilné super magnetické tankery pro těžbu antihmoty do svých parních elektráren.

Odpovědět

Ano

Vladimír Bzdušek,2021-02-13 09:28:59

Ano.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace