2013.07.26. - Antirészecskéket találtak a Napban

Három amerikai fizikus relativisztikus sebességgel mozgó pozitronokat mutatott ki napkitörések vizsgálata során. Az eredmény a fizika egyik legnagyobb rejtélyét, az anyag-antianyag aszimmetria létét is segíthet megmagyarázni.

A kutatók jelenleg csak költséges és bonyolult, főként részecskegyorsítókban végzett kísérletek során képesek kis mennyiségű antianyag előállítására és detektálására, az antirészecskék más módon nagyon nehezen tanulmányozhatóak. Hamarosan azonban megnyílhat az út az antianyag asztrofizikai jellegű vizsgálata felé. Gregory D. Fleishman (NJIT) amerikai fizikus és két munkatársa nemrég arról számolt be az American Astronomical Society Solar Physics Division találkozóján, hogy hosszas, kitartó munkával napkitörések során felgyorsuló pozitronok nyomait sikerült azonosítaniuk. Az, hogy a Napról történő anyagkidobódások során a felgyorsult ionok nukleáris kölcsönhatásai antirészecskék keletkezéséhez vezetnek, nem meglepetés, de ez az első alkalom, hogy közvetlen hatásukat sikerült detektálni.

Egy M6-os osztályú napkitörés (bal alsó sarok) a Solar Dynamics Observatory űrszonda felvételén, 2012. november 12-én. Amerikai napfizikusok hasonló anyagkidobódások vizsgálata során antirészecskék nyomaira is bukkantak.
[NASA/SDO)]

Az elektronokat és antirészecskéiket, a pozitronokat ugyanolyan fizikai tulajdonságok jellemzik, kivéve, hogy az elektronok negatív töltéssel, a pozitronok, mint a nevük is jelzi, pozitív töltéssel rendelkeznek. Ez a töltéskülönbség okozza, hogy az elektronok és a pozitronok egymással ellentétes irányú, cirkulárisan polarizált rádiósugárzást bocsátanak ki, Fleishman és munkatársai ezt használták ki a megkülönböztetésükhöz. Ehhez egyrészt szükségük volt a napkitörésekben lévő mágneses tér irányának ismeretére - ezt a Napot folyamatosan figyelő SOHO űrszonda adataiból tudták meghatározni -, továbbá két különböző rádiófrekvencián rögzített mérésekre, utóbbi adatsort a japán Nobeyama rádióheliográf biztosította. Fleishmanék azt tapasztalták, hogy kisebb frekvencián (azaz kisebb energián), ahol a pozitronok várt hatása kicsi, a napkitörésből származó rádiósugárzás normális irányban polarizált (a nagy számú elektronnak köszönhetően), de nagyobb frekvencián (nagyobb energián), ahol a pozitronok dominálhatnak, az adott helyről származó sugárzás polarizációja ellentétes irányúra fordul.

Ezek a fejlemények hosszabb távon azt is jelenthetik, hogy a Napról vagy egyéb égitestekről felvett rádiótávcsöves adatok segítségével értékes ismeretekhez juthatunk mind az antirészecskékkel, mind a keletkezésüket előidéző, nagy energiájú folyamatokkal kapcsolatban. A jövőbeli csillagászati vizsgálatok akár a fizika egyik legnagyobb rejtélyét, az anyag-antianyag aszimmetria létét is segíthetnek megmagyarázni.

Forrás:

• ScienceDaily 2013.07.08.