Ve středu naší galaxie je něco špatně.
Po celá desetiletí astronomové pozorovali galaktické jádro zářící gama paprsky. Toto světlo vzniká, když se pozitrony – antičástice elektronů – srazí s běžnou hmotou a zmizí. Problém je v tom, že nevíme, odkud všechny tyto pozitrony pocházejí. Známé zdroje, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy, jich neprodukují dostatek.
Nyní dva fyzici říkají, že možná mají odpověď, a je to mnohem horší.
Thomas Siegert a Hiroki Yoneda hlásí objev stop po zničení antihmoty mimo Mléčnou dráhu. Konkrétně v plynných oblacích, které se vzdalují od galaktického disku.
“To by byla první detekce extragalaktické pozitronové anihilace,” řekl Siegert. “To samo o sobě by znamenalo, že obsah pozitronů v Mléčné dráze je výrazně větší než to, co v ní pozorujeme.”
Proč nemůžeme vysvětlit produkci pozitronů v Mléčné dráze?
Dotyčný signál je linie gama záření s energií 511 kiloelektronvoltů. Jde o unikátní „otisk“ setkání pozitronu a elektronu. Oni ničí. Bang. Gama paprsky.
Astronomové tento jev na obloze mapují již dvacet let pomocí dalekohledu INTEGRAL Evropské kosmické agentury. Mise skončila v roce 2025 a zanechala po sobě obrovské množství dat. Siegert a Yoneda to všechno pečlivě studovali. Údaje rozdělili do tříletých období, poté do šestiletých a devítiletých období. Hledali instrumentální chyby. Hluk na pozadí. Havárie.
Signál zůstal. Časem to zesílilo.
A kde přesně hledali?
Jejich pozornost upoutaly dvě konkrétní oblasti:
* Komplex C: obří mrak vodíku padající do Mléčné dráhy.
* Magellanův proud: pás plynu táhnoucí se za drahami Velkého a Malého Magellanova mračna.
Na žádném z těchto míst by neměly být žádné pozitrony. Jsou daleko od zdrojů energie, které je vytvářejí. To znamená, že se tam pozitrony dostaly samy. Opustili Mléčnou dráhu.
Tady je nakopávačka: aby pozitrony účinně anihilovaly, musí se pohybovat pomalu. Vysokorychlostní částice jednoduše proletí. Aby došlo k anihilaci ve vzdálených oblacích plynu, musely by pozitrony opustit naši Galaxii vysokou rychlostí, zpomalit se v mezigalaktickém prostředí a pak se srazit s hmotou.
Tento mechanismus „úniku“ byl zcela neočekávaný.
Kolik antihmoty vlastně Galaxie produkuje?
Pokud pozitrony uniknou dříve, než stihnou anihilovat uvnitř disku, pak jsme jejich celkový počet podcenili.
Významně.
Siegert a Yoneda vypočítali, že Mléčná dráha vyvrhne přibližně 100 trintillionů (to je jednička následovaná 14 nulami, neboli $10^{14}$) pozitronů každou sekundu. Toto číslo je dvakrát až třikrát vyšší než předchozí odhady.
“Chybí nám konvenční astrofyzikální objekty k vysvětlení tohoto jevu,” poznamenal Siegert.
Černé díry. Radioaktivní rozpad ve hvězdách. Neutronové hvězdy. Žádný z těchto čísel nedává dohromady nové číslo. Propast mezi teorií a pozorováním se zvětšuje.
Je možné, že údaje jsou nesprávné? Možná.
Nejsilnější signál dosáhl statistické spolehlivosti 4 sigma. To znamená, že pravděpodobnost, že je to jen náhoda, je asi jedna ku 15 000. Ve fyzice je k potvrzení objevu vyžadována spolehlivost 5 sigma. Výsledek je lákavý, ale ještě ne konečný. Autoři si však svým zjištěním věří. Vidí skutečné známky zničení za naší galaktickou oblastí.
Mohla by být temná hmota zdrojem antihmoty?
Co tedy tento přebytek produkuje?
Konvenční astrofyzika má potíže. Čísla jsou příliš velká. Zdroje nejsou vhodné.
Siegert navrhuje, abychom se poohlédli jinde. Ne u hvězd, ale u neviditelného rámce Vesmíru.
“Částice lehké temné hmoty,” navrhl.
Pokud částice temné hmoty anihilují nebo se rozpadají, mohou produkovat pozitrony. Pokud je nový odhad produkce správný, bude třeba upravit standardní modely temné hmoty. Nebo ho úplně vyměnit.
NASA plánuje spustit Compton Spectrometer and Imager (COSI) v roce 2027. Tento dalekohled má větší citlivost než INTEGRAL. Bude schopen tyto „svůdné narážky“ potvrdit nebo vyvrátit.
Do té doby nám zbyla galaxie, která obsahuje více antihmoty, než jsme si mysleli. Částice proudí do prázdna.
Kde si myslíte, že se skrývá zbytek?
