Строящиеся телескопы Athena и Lynx получат первый шанс открыть "антизвезды"

Ученые получат первый шанс обнаружить "антизвезды" в нашей Галактике после постройки и выведения в космос двух сверхчувствительных орбитальных рентгеновских обсерваторий, европейской Athena и американской Lynx. Об этом сообщил директор Государственного астрономического института МГУ (ГАИШ) Константин Постнов на международной конференции "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра" в ИКИ РАН.

"Еще в 2021 году наши французские коллеги отобрали 14 потенциальных кандидатов на роль антизвезд в Млечном Пути, однако в силу особенностей их предположительного спектра излучения для подтверждения их существования нам нужны новые наблюдательные приборы, такие как Athena и Lynx. Это связано с тем, что для обнаружения всего нескольких нужных нам фотонов при помощи существующих орбитальных телескопов, в частности, японского XRISM, требуется более 11 дней непрерывных наблюдений", - пояснил Постнов.

Как отметил ученый, "антизвезды" представляют собой гипотетические объекты, состоящие не из обычного водорода, гелия и более тяжелых элементов, а из аналогов из мира антиматерии. Эти экзотические небесные тела будут устроены и выглядеть абсолютно таким же образом, как и обычные звезд, а также вырабатывать свет в ходе схожих термоядерных реакций с участием частиц антиматерии.

Недавно детектор AMS-02 на борту МКС обнаружил неожиданно много частиц антиматерии в околоземном пространстве, что породило большой интерес к поискам их источников, одним из которых могут выступать антизвезды. Существующие космологические теории допускают формирование таких объектов в ранней Вселенной и их присутствие в современном мироздании, однако пока астрономы не обнаружили их в Млечном Пути или других галактиках.

Проведенные российскими учеными вычисления показывают, что антизвезды можно обнаружить по характерным линиям в структуре их спектра, связанным с распадами так называемого протония. Так физики называют экзотические атомы, состоящие из протона и антипротона, чьи взаимодействия быстро приводят к взаимной аннигиляции этих частиц и образованию сразу нескольких фотонов.

Как отметил Постнов, порождаемые этими распадами особенности в структуре спектра будут слишком незаметными для обнаружения при помощи самых мощных оптических телескопов и существующих рентгеновских телескопов, однако их смогут зафиксировать новые орбитальные рентгеновские обсерватории, такие как Athena и Lynx. Их запуск в следующем десятилетии впервые даст ученым возможность открыть "антизвезды" и понять, связаны ли они с избытком антиматерии в околоземном пространстве, подытожил директор ГАИШ МГУ.

"Вселенская" пропажа антиматерии

Космологи предполагают, что Вселенная в первые мгновения жизни содержала равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно существовать в привычном нам виде, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга еще в первые мгновения после Большого взрыва. Ученые уже много десятилетий дискутируют о том, почему этого не произошло и почему антиматерии практически нет в обозримой Вселенной.

В частности, многие ученые предполагают, что частицы материи и антиматерии могут очень незаметно, но существенно отличаться друг от друга по некоторым физическим свойствам, что потенциально объяснило бы пропажу антиматерии. Для поиска подобных аномалий ученые изучают взаимодействия частиц антиматерии с "обычной" материей, а также с различными силами природы, при помощи ускорителей частиц и приборов на борту МКС.