У космосі виявлено значно більше антиматерії, ніж передбачалося раніше: це свідчить про існування невідомих фізичних явищ у Всесвіті.

На думку дослідників, вони не здатні роз'яснити кількість виявлених античастинок, спираючись на відомі космічні процеси.

Найзагадковішою субстанцією у Всесвіті вважається темна матерія. Вчені виявили надмірну кількість антиматерії в космічних променях, що може допомогти зрозуміти її природу. Однак, існує ймовірність, що у Всесвіті діють ще невідомі фізичні механізми, які досі залишаються незрозумілими для науковців. Результати дослідження опубліковані в журналі Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, повідомляє Space.

Фокус. Технології відкрив свій власний Telegram-канал! Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших і найцікавіших новин з області науки!

Однією з найбільших проблем для фізиків є темна матерія, якої приблизно в 5 разів більше, ніж звичайної матерії у Всесвіті. Автори дослідження припускають, що виявлена занадто велика кількість антиматерії в космічних променях може бути результатом знищення частинок темної матерії.

Дослідники встановили, що виявлена кількість антигелію в космічних променях не піддається поясненню через вже відомі процеси, що відбуваються у Всесвіті, і це може свідчити про існування нових, досі невідомих фізичних явищ.

З іншого боку, руйнування частинок темної матерії може призводити до утворення частинок антиматерії, проте дослідження виявляють, що ця ідея також має свої ускладнення.

Антиматерія є формою матерії, в якій частинки мають заряд, протилежний заряду частинок звичайної матерії. Вчені беззаперечно підтверджують її існування, хоча обсяги антиматерії значно менші в порівнянні зі звичайною матерією. Що ж стосується темної матерії, то, незважаючи на те, що її було виявлено через непрямі свідчення, її склад досі залишається загадкою. Вона наявна в п'ять разів більше, ніж звичайна матерія.

Одним із основних претендентів на роль частинок темної матерії є вімпи, або ж слабко взаємодіючі масивні частинки. Незважаючи на те, що їх досі не вдалося виявити, розширення Стандартної моделі фізики елементарних частинок припускає можливість їх існування. Вімпи, ймовірно, з'явилися на самому початку етапів розвитку Всесвіту, подібно до звичайних частинок, з яких утворюються зірки, планети та всі інші об'єкти навколо нас, включаючи наше власне тіло.

Фізики вважають, що низька ймовірність взаємодії вімпів з звичайними частинками може пояснити їхнє досі невиявлення. Якщо ці частинки дійсно є складовою темної матерії, то це також може бути причиною її невидимості. Вважається, що вімпи можуть взаємодіяти з звичайною матерією через гравітаційні сили, подібно до самої темної матерії. Це, власне, є одним з аргументів на користь існування темної матерії.

На даний момент неясно, чи здатні частинки темної матерії знищувати одна одну, хоча існує думка, що це може відбуватися в особливих ситуаціях. У той же час, коли частинки звичайної матерії зустрічаються з антиматерією, вони взаємодіють, викликаючи взаємне знищення і вивільнення енергії у всесвіті.

Дослідники висловлюють припущення, що вімпи здатні знищувати один одного, внаслідок чого утворюються частинки та античастинки в однакових пропорціях. Водночас, вчені вважають, що може виникати надзвичайно велика кількість античастинок.

Дослідники вивчили античастинки гелію, відомі як антигелій, які були виявлені в складі космічних променів, щоб виявити можливі свідчення їх виникнення внаслідок аннігіляції вімпів — частинок, пов'язаних з темною матерією. Ядро антигелію, подібно до звичайного гелію, може містити три або чотири нейтрони, що приводить до існування двох ізотопів: антигелій-3 та антигелій-4.

Нещодавно магнітний альфа-спектрометр, встановлений на Міжнародній космічній станції, зафіксував у космічних променях дуже схожі кількості антигелію-3 та антигелію-4. Космічні промені можуть створювати античастинки, коли потрапляють у міжзоряне середовище і проходять через нього. Але виявлена кількість антигелію була набагато більшою, ніж передбачають моделі формування античастинок у космічних променях.

Дослідники висунули версію, що надлишок антигелію може бути обумовлений вімпами. Фізики виявили, що взаємодія вімпів, що призводить до їх знищення при зіткненнях, може дати змогу пояснити наявність антигелію-3 у кількостях, що перевищують прогнози, проте це не стосується антигелію-4.

За версією дослідників, гіпотетичні частинки темної матерії не здатні повністю розкрити таємницю, що стосується антиматерії. Проте вчені вважають, що існування великої кількості античастинок може бути пов'язане з темною матерією, що натякає на можливість існування ще однієї частинки, з якої вона може складатися.

Фізики стверджують, що якщо виникнення антигелію зумовлене впливом невідомої частинки у Всесвіті, то ця частинка повинна володіти унікальними характеристиками, які дозволяють формувати античастинки гелію.

Нагадаємо, що гелій та водень є найбільш поширеними хімічними елементами у всесвіті, і саме з цих елементів повністю формувалися перші зірки.

Як зазначав Фокус, астрономи відкрили величезне магнітне поле, що оточує Чумацький Шлях. Дослідники не лише виявили це магнітне поле, але й розкрили походження утворення газових бульбашок, які розташовані з обох боків галактичного диска.