Astrofysici ontdekken 14 kandidaat-‘antisterren’ in onze Melkweg

Een team astrofysici van het IRAP, het Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, te Toulouse, heeft o.l.v. Simon Dupourqué en Peter van Ballmoos, onderzoek gedaan naar mogelijke sterren opgebouwd uit antimaterie of kortweg ‘antisterren’ (Fr. ‘antietoiles’) in onze Melkweg. Het team identificeerde enkele signalen die duiden op sterren opgebouwd uit antimaterie en men berekende hoeveel er zich in onze Melkweg zouden kunnen bevinden. Sterren die volledig bestaan uit antimaterie klinkt als sciencefiction. Het is bekend dat de botsing tussen antimaterie en materie gammastraling produceert, de meest energetische vorm van straling. Daarom gebruikte het team van IRAP data van de Fermi Gamma-ray ruimtetelescoop om het maximale aantal antisterren in onze Melkweg te schatten. De resultaten van IRAP-onderzoek zijn op 28 april j.l. gepubliceerd in Physical Review D. Antimaterie is de tegenhanger van ‘gewone’ (baryonische) materie, elk elementair deeltjes heeft zijn antideeltje, zijn fysische eigenschappen zijn hetzelfde, alleen de elektrische lading is tegegesteld. Als een materiedeeltje op zijn tegenhanger botst, heffen ze elkaar op, dit resulteert in een enorme uitbarsting van energie. Antimaterie lijkt zeldzaam, er zijn bv weinig positronen (antideeltje van het elektron) en antiprotonen gedetecteerd, o.a. bij natuurljke fenomenen als bolbliksems of plasmajets van neutronensterren en kunstmatige productie vindt plaats in de LHC. Toch zouden beide toestanden van materie in gelijke hoeveelheden bij de oerknal moeten zijn gemaakt, maar materie lijkt dominant.

Credits IRAP; Positie in de hemel van de verschillende kandidaten van de Fermi-catalogus. De achtergrondkaart toont de minimale helderheid van een antister ( Fr. ‘antietoile) die door Fermi kan worden waargenomen. De heldere delen vertegenwoordigen de delen van de hemel waar de waarnemingen het gemakkelijkst zijn.

Zou het mogelijk (deels) in antisterren kunnen zitten? Theoretisch is er geen reden waarom antimaterie niet in staat zou zijn om sterren(stelsels) of planeten te vormen zolang er geen gewone materie nabij is om het te vernietigen. Von Ballmoos e.a. gingen op zoek naar deze, in theorie mogelijk aanwezige, exotische hemelobjecten. Een lastig te valideren vraagstuk, daar het niet eenvoudig speuren is naar antisterren in gebieden volledig verstoken van reguliere materie. Het team heeft getracht ze a.h.w. op te sporen door flitsen van gammastraling te bestuderen, welke afgegeven werden door de vernietiging van ‘zwerf’ (Eng. rogue-)materiedeeltjes die nabij zo een regio dwalen. Het team analyseerde een data-verzameling van 10 jaar van de Fermi Gamma-ray Space Telescope en nam 5877 gammastralingsbronnen onder de loep om enkele ervan te identificeren als mogelijke bronnen van antisterren. Veel andere hemelobjecten geven echter ook gammastraling af, dus men legde de focus op objecten die van een enkel punt kwamen en een lichtspectrum hadden dat vergelijkbaar was met wat zou worden verwacht van de vernietiging van materie en antimaterie. Men vond zo 14 mogelijke kandidaten. Co-onderzoeker Simon Dupourqué stelt: “We vonden veertien bronnen waar deze straling vandaan leek te komen, die nog niet geassocieerd zijn met bekende gammastralingsbronnen, zoals neutronensterren of zwarte gaten.” Dit betekent nog niet dat het antisterren zijn, waarschijnlijk zijn het bekende gammastralers als pulsars of zwarte gaten. Van daaruit heeft het team geëxtrapoleerd om tot een schatting te komen van het aantal antisterren dat er redelijkerwijs in onze Melkweg zou kunnen zijn. Ze ontdekten dat als antisterren worden verdeeld zoals gewone sterren, en als ze naast lading geen verschillen hebben (een centraal thema bij antimaterie-onderzoek) dit resulteert in ongeveer één ‘antister’ voor elke 300.000 ‘gewone’ sterren. Bronnen: IRAP / New Atlas / APS Physics

5 gedachten over “Astrofysici ontdekken 14 kandidaat-‘antisterren’ in onze Melkweg

  1. “men lag de focus” –> “men legde de focus” 😉

    Ik ben benieuwd: als je voor elke 300.000 sterren inderdaad 1 antister zou hebben, zou de gammastraling daarvan het overschot van gammastraling uit het centrum vd melkweg kunnen verklaren? (Er ook van uitgaande dat de gammaproductie van deze 14 kandidaten representatief is)

    • Dank June voor de correctie. Af en toe glipt er wat spreektaal tussendoor. Ik kan beter ‘focus’ als onderwerp nemen.. Goede vraag, ik zal eens informeren bij dit IRAP-team.

    • @June, hierbij het antwoord op jouw vraag gegeven door het IRAP-team: ‘Short answer : No. I suppose that with “excess gamma rays” you mean Fermi’s spectral feature peaking at E=130GeV (which has been proposed as a DM signal … while most likely being due to classic gamma-ray sources, as well). The signal from matter-antimatter annihilation is peaking at MUCH lower energies (more than three orders of magnitude lower, ie peaking at 70 MeV with cutoff at 938 MeV). In our search for POSSIBLE antimatter stars (NB we did NOT find any antimatter stars !), we have therefore excluded ALL sources from the Fermi catalogue with energies above 1 GeV – so there’s strictly NO relation between the two phenomena.”

  2. Het klinkt niet alleen als sciencefiction… :-). “We provide parametric limits as a function of the closest antistar mass, velocity, and surrounding matter density. We also employ a novel Monte Carlo method to set limits for a few hypotheses about the antistar population.” Dus eerst je eigen parameters en methodiek opstellen en dan kijken of er iets aan voldoet, zo niet dan je zelf bedachte parameters bijstellen totdat je uiteindelijk het gewenste resultaat krijgt. Einstein deed het ook met zijn kosmische constante, dus we wachten af…

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.