Umbreon

Existe uma nuvem de anti-matéria a rodear o centro da nossa Galáxia.
Pensava-se que a causa dessa nuvem era a destruição de matéria negra, mas os novos dados mostram que se deve a sistemas binários, em que uma das “estrelas” é um buraco negro ou um pulsar.

Texto original de DailyGalaxy traduzido.

Vários anos de observações do Integral da Agência Espacial Europeia (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) satélite ter resolvido um dos mistérios mais inquietantes em nossa Via Láctea: a origem de uma gigantesca nuvem de antimatéria em torno do centro galáctico.


O formato da nuvem misteriosa de antimatéria nas regiões centrais da Via Láctea foi revelado pelo Integral. A forma inesperada torto é uma nova pista para a origem da antimatéria. As observações têm desmascarado as chances de que a antimatéria é proveniente da decomposição ou aniquilação de matéria escura astronômicos.

Ele nuvem se estende para o lado ocidental do centro galáctico do que no lado oriental. Este desequilíbrio corresponde à distribuição de uma população de sistemas estelares binários que contêm buracos negros ou estrelas de nêutrons, sugerindo que esses binários estão produzindo pelo menos metade da antimatéria e, talvez, tudo isso.

A nuvem em si é aproximadamente 10.000 anos-luz de diâmetro, e gera a energia de cerca de 10.000 sóis. A nuvem brilha em raios gama devido a uma reação regulada por E famosa equação de Einstein E = mc ^ 2. Carregada negativamente as partículas subatômicas conhecidas como elétrons colidem com os seus homólogos de antimatéria, os pósitrons positivamente carregada. Quando os elétrons e pósitrons se encontram, podem aniquilar um ao outro e converter toda a sua massa em raios gama com energias de 511 mil elétron-volts (511 keV).

A nuvem de antimatéria foi descoberta em 1970 por detectores de raios gama voou em balões. Os cientistas propuseram uma série de explicações para a origem da antimatéria, que é extremamente raro no cosmos. Durante anos, muitas teorias centradas em torno de elementos radioativos produzidos em supernovas, explosões estelares prodigiosa. Outros sugeriram que os pósitrons vêm de estrelas de nêutrons, novae, ou colidindo ventos estelares.

Nos últimos anos, alguns teóricos defendeu a idéia de que as partículas de matéria escura se aniquilar um ao outro, ou com a matéria atômica, produzindo elétrons e pósitrons que aniquilar em raios gama 511-keV. Mas outros cientistas permaneceu cético, lembrando que as partículas de matéria escura tinha de ser significativamente mais leve que a maioria das teorias previsto.

"Os resultados Integral parece excluir a matéria escura como a principal fonte de raios gama", disse Gerry Skinner, que atualmente trabalha na NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, Skinner é um co-investigador do SPI Integral de (espectrômetro Integral) instrumento, o que fez esta descoberta.

Integral encontrados diversos tipos de sistemas binários, perto do centro galáctico também desviado para o oeste. Estes sistemas são conhecidos como hard binários de massa baixa de raios-X, uma vez que a luz em energia de alta (disco rígido) de raios-X como o gás a partir de uma espiral estrela de baixa massa em um companheiro buraco negro ou estrela de nêutrons. Como as duas "imagens" de antimatéria e duro baixa massa de raios-X binários line up sugere fortemente que os binários estão produzindo quantidades significativas de positrons.

"As estimativas sugerem que a simples metade e, possivelmente, toda a antimatéria é proveniente de binários de raios-X", diz Georg Weidenspointer do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, na Alemanha.

Embora a descoberta Integral de apura-se um mistério, ele gera um novo. Os cientistas não entendem como de baixa massa binários de raios-X pode produzir positrons suficiente para explicar a nuvem, e eles também não sabem como escapar desses sistemas. "Esperávamos algo inesperado, mas não esperávamos isso", diz Skinner. A antimatéria é provavelmente produzido em uma região perto das estrelas de nêutrons e os buracos negros, onde poderosos campos magnéticos lançar jatos de partículas que rasgam o espaço a uma velocidade próxima da luz.

Gamma-ray da NASA Large Area Space Telescope (GLAST), programado para lançamento em 2008, podem ajudar a esclarecer como os objetos como buracos negros lançar jatos de partículas. É concebível, poderia detectar raios gama de alta energia dos tipos mais pesados de partículas de matéria escura aniquilar o outro.

Lançado em 2002, Integral é uma missão internacional de cientistas e engenheiros de dezenas de nações. NASA contribuíram cientistas, hardware e software para Integral, incluindo a parte do instrumento SPI.

Os resultados novos dão astrônomos uma valiosa pista nova e ponto de distância de matéria escura como a origem da antimatéria. Além centro da Via Láctea, a nuvem não é completamente esférica. Em vez disso, é desigual, com o dobro de um lado do centro galáctico como o outro. Essa distribuição é incomum porque o gás na região interna da galáxia é relativamente equilibrada.

Igualmente importante, Integral encontrou evidências de que uma população de estrelas binárias também é significativamente fora do centro, na medida correspondente à nuvem de antimatéria. Sugere fortemente que esses objetos, conhecido como hard (porque eles emitem em altas energias) binários de massa baixa de raios-X, são responsáveis por uma grande quantidade de antimatéria.

Os pesquisadores calculam que uma estrela relativamente comum ficar dilacerado por um buraco negro ou estrela de nêutrons em órbita em torno dela - a chamada "baixa massa binário de raios-X" - pode vomitar na ordem de cem mil bilhões de bilhões de bilhões de bilhões de pósitrons ( 1 seguido de 41 zeros) por segundo. Estes poderiam ser responsáveis por uma grande quantidade de antimatéria o que os cientistas têm inferir, reduzindo ou eliminando a necessidade de explicações exóticas, como aquelas que envolvem a matéria escura.

"As estimativas sugerem que a simples metade e, possivelmente, todos os antimatéria é proveniente dos binários de raios-X", diz Weidenspointner. A outra metade poderia ser proveniente de um processo semelhante ao redor do furo central da galáxia preto e as várias estrelas explodindo lá.

A descoberta tem uma importância real astrofísicos, pois diminui a necessidade de matéria escura no centro da nossa galáxia.