Paukščių Tako mįslės: antimedžiagos fabrikas

Paimkite 10 mlrd. tonų antimedžiagos ir 10 mlrd. tonų medžiagos. Viską sumaišykite. Tiesą sakant, eikvoti energiją maišymui tikrai nereikės – pakaks menkiausio kontakto. Tai štai. Gimtoji mūsų galaktika po tokį neįsivaizduojamai sprogų „kokteilį“ suplaka kas sekundę. Rezultatas – galaktikos skleidžiamas gama spindulių švytėjimas. Kiekvienas tokio „kokteilio plakimo“ proceso metu sukurtas fotonas turi tiek energijos, kurios kiekis tiksliai prilygsta anihiliuotai elektrono ir jos antidalelės pozitrono masei. Klausimas: iš kur reikia traukti šitiek pozitronų?

Didžioji dalis Paukščių Tako skleidžiamų spindulių – taip pat ir regimosios šviesos, ultravioletinių, infraraudonųjų, rentgeno, gama, ir t. t. – sklinda daugiausia iš plokščio mūsų galaktikos disko, kuriame gimsta įstabios, trumpaamžės naujos žvaigždės. Tiesa, gama spindulių anihiliacijos šaltinis yra ne didžiulis galaktikos diskas, o kur kas mažesnis, pūpsantis galaktikos centras.

„Tai – unikalus atvejis“, – susižavėjimo neslepia Astrofizikos instituto (Paryžius, Prancūzija) astronomas Nikosas Prancosas (Nikos Prantzos).

Šiam keistam fenomenui paaiškinti yra iškelta keletas keistų prielaidų. Gali būti taip, jog pozitronai kuriami irstant tamsiajai medžiagai arba egzotiškiems kvantinės medžiagos telkiniams, kurie vadinami „Q-balls“. Kita prielaida – pozitronais „spjaudosi“ mikroskopinėmis juodosiomis skylėmis, kurių, beje, Žemei baimintis nereikėtų. Gali būti ir taip, jog elektronų antidaleles generuoja kosminių stygų „kamuoliai“ – ypatingi erdvėlaikio struktūros dariniai.

Pozitronų šaltinis gali būti ir ne toks egzotiškas. Paukščių Tako diske vykstantys supernovų sprogimai sukuria radioaktyvių izotopų, kurie irdami gali išspinduliuoti pozitronų. Antimedžiagą galimai gamina ir neutroninės žvaigždės bei juodosios skylės, siurbdamos medžiagą iš jų kaimynystėje atsidūrusių žvaigždžių. Kai kuriuos iš šių objektų galima aptikti ir pūpsančiame Paukščių Tako centre.

Tiesa, „galaktinis vaizdelis“ iš esmės pasikeistų, jei paaiškėtų, jog magnetinis mūsų galaktikos laukas pozitronus gali ginti iš disko į centrą. Tai priklausytų nuo magnetinio lauko formos, o ją galima išsiaiškinti stebint, kaip poliarizuojamos iš tolimų šaltinių sklindančios radijo bangos. Svarbu atsižvelgti ir į tai, ar pozitronas iš principo gali galaktikos platybėmis nukeliauti dešimtis tūkstančių šviesmečių nesusidurdamas su medžiaga ir neanihiliuodamas? Išsiaiškinti tai bus gerokai sunkiau – tai priklausys nuo smulkių magnetinio lauko „detalių“ ir tarpžvaigždinių dujų, o tokie dalykai mūsų teleskopams dar neįžvelgiami.

Vis dėlto, jei paaiškėtų, jog pozitronai iki anihiliavimo erdve gali nukeliauti pakankamai toli, tuomet atsivertų nauja paaiškinimo galimybė.

„Pozitronai tokiu atveju galėtų būti kilę iš įvykio, vykusio labai seniai, centrinėje galaktikos juodojoje skylėje, – tvirtina N. Prancosas.

Tiesa, šiuo metu supermasyvi juodoji skylė Paukščių Tako centre, panašu, išgyvena alkio periodą ir yra santykinai rami. Tačiau prieš milijonus metų viskas galėjo būti kitaip: ji galėjo švytėti, plūsti pozitronais, kurie aplink galaktikos centrą ir sukūrė sferinį anihiliacijos halą. Tik… Kol neturėsime tikslesnio gama spindulių emisijų vaizdo, tol ši pozitronų mįslė liks neįminta.