Нове дослідження, опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics, описує, як астрономи інтерпретують нову карту анігіляції позитронів і чи відображають результати справжні анігіляції, чи це просто артефакти зображень.
Гамма-сигнали анігіляції позитронів
Позитрони — антиматерійні аналоги електронів — утворюються у процесах космічної високої енергії. Коли звичайна матерія зустрічає свою антиматерійну половинку, вони анігілюють, або зникають, і виробляють характерний гамма-сигнал з енергією 511 кеВ. Вчені використовують цей сигнал, щоб визначати, де відбувається анігіляція.
За останні 20 років накопичилося стільки даних такого типу, що виявилося: анігіляції позитронів можуть відбуватися в несподіваних місцях і значно частіше, ніж вважалося раніше. Про це повідомляє сайт Рhys.org.
Відстеження гарячих точок анігіляції позитронів поза нашою Галактикою
Команда, яка брала участь у новому дослідженні, розглянула карту неба, створену на основі понад 20 років даних зі спектрометра на борту Міжнародної лабораторії гамма-астрономії (INTEGRAL / SPI). На карті були виділені області, де виявлявся гамма-сигнал 511 кеВ. Вони приховали яскраві ділянки Чумацького Шляху та порівняли гарячі точки, що залишилися, з картами швидко рухомих газових хмар і каталогом найближчих галактик.
Раніше роботи INTEGRAL вже виявили сильні сигнали анігіляції позитронів у випромінюванні балджу та диска Чумацького Шляху. У 2025 році реконструкція довгої серії даних INTEGRAL також виявила постійні гарячі точки поза площиною навіть після кількох перевірок.
Магазин від Universe Space Tech
Шкарпетки Космічна Капібара – Маленькі Капі
До товару«Області з високою експозицією поза галактичною площиною знайдені в регіонах Андромеди, Великої Ведмедиці, Гідри, Секстанта та Діви. Крім цих регіонів, були виявлені ще дві гарячі точки, де майже немає близьких галактик. Ці області, здається, збігаються з високошвидкісними хмарами, й, зокрема, з Магеллановим Потоком», — написали автори дослідження.
Позагалактичні джерела вказують на більший рівень виробництва позитронів у Чумацькому Шляху
Команда оцінювала реконструйовані сигнали на 511 кеВ навколо хмар із високою швидкістю, великих скупчень сусідніх галактик та Магелланового Потоку — величезної стрічки газу, що тягнеться за Великою та Малою Магеллановими Хмарами, поки вони обертаються навколо Чумацького Шляху.
Дослідники виявили, що дві найяскравіші гарячі точки вирівнялися з Магеллановим Потоком і ще однією гігантською газовою структурою за межами Чумацького Шляху, яка називається Комплекс C. Це вирівнювання може означати, що позитрони виходять із Чумацького Шляху і знищуються у навколишньому газі. Це несподівано, бо попередні аналізи показували, що позитрони повинні рухатися занадто повільно, щоб досягти зовнішніх частин галактики до знищення. Ще чотири слабші гарячі точки теж вказували на скупчення сусідніх галактик, включаючи Андромеду, Велику Ведмедицю, Гідру та Діву.
Коли команда оцінила очікуваний внесок позитронів, що походять із Чумацького Шляху, на основі своїх знахідок, результати виявилися в 2–3 рази вищими за попередні оцінки. Дослідники кажуть, що, можливо, сигнали анігіляції позитронів із позагалактичних джерел у близьких групах галактик, таких як Андромеда і Діва, можуть пояснити додатковий сигнал.
Можливість фонових коливань на зображеннях
Ще існує значна невизначеність щодо результатів дослідження, адже можливо, що велика частина додаткового сигналу пов’язана з артефактами зображень. Ці сигнали слабкі, а реконструкція зображень може створювати фальшиві структури. Крім того, покриття неба INTEGRAL нерівномірне, що може зробити деякі регіони більш вразливими до артефактів або складнішими для виявлення. Але команда каже, що це малоймовірно.
Вони пишуть: «Хоча не можна виключати, що деякі особливості випромінювання 511 кеВ на високих галактичних широтах є артефактами зображень, видається малоймовірним, що всі гарячі точки є лише проявом фонових коливань».
Більш чутливе і більш рівномірно оглянуте небо в гамма-променях МеВ може підтвердити або спростувати наявність цих гарячих точок у майбутньому. Місія NASA COSI, запуск якої очікується 2027 року, могла б перевірити наявність окремих позагалактичних джерел 511 кеВ, надаючи додаткові підтвердження.
