Valami nagyon furcsa csapódott a Nemzetközi Űrállomásnak

Hivatalosan nem megerősített hírek szerint 10 antihélium-mag csapódott a Nemzetközi Űrállomásnak.

Bár egy maréknyi kozmikus részecske jelentéktelennek tűnhet, az antihélium-zápor jellegzetességeit tekintve elég furcsa ahhoz, hogy a kutatók úgy kezeljék az eseményt, mint a sivatagi esőzést – írja a Science Alert tudományos portál.

Az antianyag ütközéseknek közük lehet a rejtélyes sötét anyaghoz (Illusztráció)
Fotó: Science Photo Library via AFP

A kanadai Perimeter Institute for Theoretical Physics és az amerikai Johns Hopkins Egyetem tudósai nemrégiben közzétett elemzésükben a jelenleg elfogadott Standard Modellen kívüli fizika mellett érvelnek. 

Sőt egészen odáig mennek, hogy az antianyag ütközéseknek közük lehet a rejtélyes sötét anyaghoz, amelynek természete még ma sem világos a tudomány számára.

2011 óta a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén található Alfa Mágneses Spektrométer (AMS-02) több mint 200 milliárd kozmikus sugárzással kapcsolatos eseményt regisztrált. Míg ezek legtöbbje nagy sebességű, de átlagos részecske volt, addig a nem publikált jelentések szerint tíz közülük rendkívül szokatlan felépítésű: olyan antiprotonpárokból álltak, amelyekhez egy vagy két antineutron csatlakozott.

Anyag és antianyag

A közönséges anyag minden alapvető részecskéjének, például az elektronoknak, neutrínóknak és kvarkoknak van egy párja, amely ugyanolyan tulajdonságokkal, de ellentétes töltéssel rendelkezik: ezek az antirészecskék.

Elméletileg az olyan antirészecskéknek, mint a pozitronok, antineutrínók és antikvarkok, nagyjából ugyanolyan mennyiségben kellett volna keletkezniük az ősrobbanás során, mint a normális részecskéknek. Ha így lett volna az anyag és az antianyag hatalmas erejű gamma-sugárzás kíséretében kioltotta volna egymást, mégsem ez történt. Hogy miért azt a mai napig nem tudni, és rámutat a részecskefizikával kapcsolatos hiányos ismereteinkre.

Antiprotonok és antineutronok nem csak a részecskeütköztetőkben, hanem természetes körülmények között is létrejönnek kataklizmikus, nagy energiájú események során. Egy részük el is jut a Földig, és itt nekiütköznek a detektoroknak, így érzékeljük őket.

Az AMS-02 antiprotonokat és antineutronokat észlelhetett, amelyek antihélium magokká álltak össze. Ez az egyesülés nagyon ritka, mert az antirészecskéknek lassú mozgásúnak és sűrűn csomagoltnak kell lenniük, hogy a szubatomi részecskék össze tudjanak kapcsolódni.

A műszerek az esemény során kétféle antihélium-izotópot észleltek: antihélium-4-et és antihéium-3-t.

A Nemzetközi Űrállomás (ISS)
Fotó: MAXAR TECHNOLOGIES / AFP

Mi hozhatta létre a Nemzetközi Űrállomásnak csapódó antihéliumot?

Egyelőre nem tudni, milyen kozmikus folyamat hozta létre, és küldte felénk a két izotópot. 

• Az egyik lehetőség, hogy egy jelenleg ismeretlen részecske bomlása során keletkeztek, amely akár a titokzatos sötét anyag is lehet. 
• A második lehetséges forgatókönyv, hogy a két antihélium-fajtát sötét törpék produkálták. Ezek a sötét fotonokból, sötét elektronokból és sötét neutronokból álló hipotetikus objektumok ütközhetnek, és olyan körülményeket teremthetnek, amelyek a mért arányokban antihéliumot bocsátanak ki.

Természetesen ezek elméletek, és a tudósok csak a sötétben tapogatóznak a pontos folyamatot illetően. Az AMS-02 tovább gyűjti az adatokat, és remélhetőleg az új információk révén a tudósok a közeljövőben alaposabban is megérthetik a jelenséget.

A felfedezésről részletesebben a Physical Review D című szakfolyóirat ír.