Левовращательное космическое магнитное поле может объяснить отсутствие антивещества

Открытие левовращательного магнитного поля, которое пронизывает Вселенную, могло бы объяснить давнюю тайну – отсутствие космического антивещества. Группа ученых во главе с проф. Танмэй Вачаспати (Tanmay Vachaspati) из Университета штата Аризона, США, с сотрудниками из Вашингтонского университета и Университета Нагоя объявили их результат в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Планеты, звезды, газ и пыль почти полностью состоят из "нормальной" материи, с которой мы знакомы на Земле. Но теория предсказывает, что должно быть такое же количество антивещества, но с противоположным зарядом. Например, антиэлектрон, или позитрон, имеет ту же массу, что и его обычный аналог, но положительный, а не отрицательный заряд.

Чтобы попытаться решить эту головоломку, проф. Вачаспати опубликовал в 2001 г. теоретические модели, которые предсказывают, что вся Вселенная заполнена спиральными магнитными полями. Он и его команда занялись поиском в данных гамма-космического телескопа Ферми NASA (FGST) доказательств существования этих полей.

FGST, запущенный в 2008 г., принимает гамма-лучи от очень далеких источников, таких как сверхмассивные черные дыры, найденные во многих крупных галактиках. Гамма-лучи являются чувствительными к воздействию магнитного поля, через которое они проходят во время их долгого путешествия на Землю. Если поле является спиральным, оно наложит спиральный узор на распределение гамма-лучей.

Проф. Вачаспати и его команда определенно видят этот эффект в данных FGST, что позволяет им не только обнаружить магнитное поле, но и измерить его свойства. Данные показывают не только спиральное поле, но и избыток левого вращения – фундаментального открытия, которое впервые предлагает точный механизм, объясняющий отсутствие антивещества.

Например, процессы, которые происходили через наносекунды после Большого Взрыва, когда поле Хиггса дало массы всем известным частицам, предсказывают левовращательные поля, в то время как процессы, основанные на взаимодействии, которые происходили еще раньше, предсказывают правовращательные поля.

Проф. Вачаспати так прокомментировал эту ситуацию: «И планета, на которой мы живем, и звезда, вокруг которой она вращается, состоят из ‘нормальной’ материи, и, в отличие от многих научно-фантастических рассказов, антивещество, кажется, невероятно редко встречается в природе. С нашим новым результатом мы владеем одной из первых подсказок, как разгадать эту загадку».

Это открытие может показать, какую важную роль космологическое магнитное поле может играть в формировании первых звезд и быть первоисточником более сильных полей, зафиксированных в галактиках и скоплениях галактик в настоящее время.

Иллюстрация карты неба, полученной с помощью космического гамма-телескопа Ферми (FGST) с удаленной центральной полосой, чтобы блокировать гамма-лучи, исходящие из Млечного Пути. Гамма-лучи разных энергий представлены точками различных цветов (красные, зеленые, синие, в порядке снижения энергии). Новый анализ ищет спиральную картину в распределении гамма-лучей внутри пятен на небе, с самой высокой энергией в центре спирали и меньших энергий дальше по спирали. Винтовое магнитное поле во Вселенной дает избыток спирали одной направленности, и данные FGST показывают превышение левых спиралей

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365