Uzayda gözlem yaparak madde ve antimadde arasındaki farkı nasıl anlayabiliriz?


12

Sadece merak ve internette konu az şans ile arıyorlardı. Antimatter Wiki'de gözlemlenebilir evrenin madde tarafından inşa edildiğini söylerler. Antimadde kozmik ışınlarda çok az miktarda tespit edilebilir okudum. Ama kuramlara ve pratik bilgilerimize geçelim, sorum şu:

Bir dizi nesnenin (tüm bir galaksi gibi) tamamen karşımadde tarafından oluşturulduğunu nasıl tespit edebiliriz? Madde ve antimadde akımdaki "ayna görüntüsü" gibi göründüklerinden, "madde" maddelerimizden ayırt edilemeyen benzer bir nesne oluşturabilirler mi? Demek istediğim, örneğin spektrum analizi bunun önemli olmadığını, karşımadde tarafından oluşturulduğunu gösterir mi?

Bağlantılı soru: Evrende gördüğümüz şeyin madde olduğundan emin miyiz?


Bence cevap veremeyiz. Anti-maddeden oluşan tüm bir galaksi, tam olarak maddeden oluşan bir galaksiye benzeyecektir. (bildiğim kadarıyla). Ama belki bazı uzmanlar buna daha kesin bir şekilde cevap vermelidir.
userLTK

Yanıtlar:


12

Tl; DR

  • Polarize ışıkla algılama - Polarize ışıkla antimadde etkileşimi vektör döndürme ile tespit edilebilir;
  • Bizler çoğunlukla emin gama ışınları ve karakteristik Faraday kutuplaşma yokluğu anlamlı miktarlarda gözlemlenebilir antimadde yokluğunu gösterir, çünkü.

Uzun cevap

@UserLTK'nin yorumunda doğru olduğuna inanıyorum.

Sınırlı bilgime göre, madde-antimadde etkileşimlerini karakterize eden gama ışını patlamaları olmaması, görünür evrende baryonik madde yaygınlığına ilişkin ipuçları; bir baryonik galaksinin yakınında bir anti-galaksi, sınır parçacık çarpışmalarından kaynaklanan sağlıklı bir gama ışını gösterecektir.

resim açıklamasını buraya girin

Bu etki, herhangi bir ölçeğin yapıları arasında gözlemlenebilir - örn. Yıldız / yıldız karşıtı, galaksi / galaksi karşıtı veya üstküme / üstküme.

Rudolph Kippenhahn tarafından yazılan "Zamanın Derinliklerinden Işık"

[...] Bir yıldız gibi radyasyon olsa bile, spektrumu ışığın atomlardan mı yoksa anti atomlardan mı sorumlu olduğundan tamamen aynı kalır.

Dolayısıyla galaksi karşıtı kaynaklardan gelen ışık sıradan galaksilerle aynı görünecektir. Peki ya yerçekimi?

"Antimaddenin İzodual Teorisi: Antigravite, Büyük Birleşme ve Kozmoloji uygulamalarıyla" bir alıntı bize daha fazla yardımcı olabilir:

[...] Bununla birlikte, fotonlar yük konjugasyonu altında değişmez ve vakumda maksimum nedensel hızda hareket eder, c . Bu nedenle, foton, pozitif ve negatif enerjilerin bir üst üste binmesi, belki de c hızında seyahat etme koşulu olarak ortaya çıkabilir, bu durumda foton, eş zamanlı bir durum olur, böylece hem madde hem de antimadde alanlarında çekim yaşar.

Yani antimadde mercek gibi yerçekimi etkilerine neden olur.

Bu, anti-maddenin uzaktan tespit edilmesini oldukça zorlaştıracaktır - ışığı ortak madde ile aynı şekilde yayar ve bükür.

Faraday polarizasyon rotasyonu bize biraz umut verebilir:

Sıfır olmayan bir manyetik alanla gazdan geçen, termal olmayan senkrotron kaynaklarından gelen polarize ışık, polarizasyon vektörünü Faraday dönme işlemi ile döndürecektir. [...] Karşımaddenin (pozitronlar) baskın olduğu bölgelerin, maddenin (elektronlar) baskın olduğu bölgelerin tersine dönmesine neden olduğunu unutmayın.

( SLAC Parçacık Fiziği Yaz Enstitüsü (SSI04), 2-13 Ağustos 2004 )

Fakat aynı kaynak

Etki birçok kez ölçülmüştür ve genellikle “dönme ölçüsü” olarak ifade edilen dönme miktarı, görüş hattı integrali tarafından verilir [...] Hiç bir etki gözlemlememiz ortalama olarak, çeşitli görüş alanlarımız boyunca eşit miktarda antimadde ve maddeye sahip olamayacağımız anlamına gelir.

Görünen evrende bir miktar antimadde eksik görünüyor.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.