Ένδειξη εξαϋλωσης ύλης-αντιύλης στην πιο ισχυρή έκλαμψη ακτίνων γάμμα που έχει ανιχνευθεί ποτέ;

Το τηλεσκόπιο Fermi της NASA ανίχνευσε  την ισχυρότερη έκλαμψη ακτίνων γ (Gamma Ray Bursts-GRB) που έχει παρατηρηθεί! Γι’ αυτό το λόγο κέρδισε και το ψευδώνυμο “Brightest of All Time” (Η λαμπρότερη όλων των εποχών)  ή αλλιώς “BOAT”. Έχοντας αυτή την πληροφορία στο μυαλό μας, είναι ακόμα πιο συγκλονιστικό να σκεφτούμε ότι η “BOAT” είναι τουλάχιστον 10 φορές ισχυρότερη από κάθε GRB που έχει παρατηρηθεί! Η έκλαμψη προήλθε από τον αστερισμό του Βέλους και συνέβη πριν από περίπου 1,9 δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, η πηγή της βρίσκεται τώρα σε απόσταση 2,4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη λόγω της διαστολής του σύμπαντος κατά τη διάρκεια του χρόνου που χρειάστηκε για να φτάσει το φως στη Γη.

Το τηλεσκόπιο Fermi ανίχνευσε ένα ενδιαφέρον χαρακτηριστικό στο φάσμα της ακτινοβολίας που ανιχνεύθηκε από τη συγκεκριμένη GRB: μια γραμμή εκπομπής που ήταν εμφανής για τουλάχιστον 40 δευτερόλεπτα. Γενικά, όταν το φως περνά μέσα από την ύλη, τα άτομα το απορροφούν και το επανεκπέμπουν σε συγκεκριμένες συχνότητες, αφήνοντας το “αποτύπωμα” τους. Αυτό επιτρέπει στους επιστήμονες να ταυτοποιήσουν τα στοιχεία από τα οποία διήλθε η ακτινοβολία και να προσδιορίσουν τη χημική σύσταση των αντικειμένων με τα οποία αλληλεπίδρασε.

Ερευνητές από το αστεροσκοπείο της Brera στην Ιταλία πιστεύουν ότι γνωρίζουν τι προκάλεσε αυτό το χαρακτηριστικό φάσμα. Κάθε σωματίδιο ύλης έχει ένα “δίδυμο” σωματίδιο αντιύλης. Όταν αυτά τα ζεύγη σωματιδίων συναντιούνται, εξαϋλώνονται, απελευθερώνοντας ενέργεια. Είναι πιθανό το φασματικό χαρακτηριστικό που παρατήρησε η ομάδα στην “BOAT” να προέρχεται από την εξαΰλωση ηλεκτρονίων και των αντίστοιχων σωματιδίων αντιύλης, των ποζιτρονίων.

Η εξαΰλωση ενός ηλεκτρονίου με ένα ποζιτρόνιο έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή δύο φωτονίων με ενέργεια 0.511 MeV. Όταν παρατηρούμε τον πίδακα κατά μήκος του άξονά του, δηλαδή στην κατεύθυνση προς την οποία κινείται το υλικό, η εκπομπή μετατοπίζεται σημαντικά προς το ιώδες (blueshift) και ωθείται σε πολύ υψηλότερες ενέργειες. Αν η ερμηνεία από τους επιστήμονες είναι σωστή, τότε τα σωματίδια θα πρέπει να ταξίδευαν με περίπου το 99.9% της ταχύτητας του φωτός πριν εξαϋλωθούν!

«Μετά από δεκαετίες μελέτης αυτών των απίστευτων κοσμικών εκρήξεων, εξακολουθούμε να μην κατανοούμε τις λεπτομέρειες για το πώς λειτουργούν αυτά τα φαινόμενα», δήλωσε η Elizabeth Hays, επιστήμονας του προγράμματος Fermi στο Goddard Space Flight Center της NASA. «Η εύρεση στοιχείων όπως αυτό είναι ένα αξιοσημείωτο γεγονός».

Πηγή: https://science.nasa.gov/science-research/astrophysics/gamma-ray-bursts/nasas-fermi-finds-new-feature-in-brightest-gamma-ray-burst-yet-seen/