Quatorze piqûres de lumière sur une carte du ciel aux rayons gamma pourraient répondre aux besoins des antistars, des étoiles faites d’antimatière, suggère une nouvelle étude.
Ces candidats antistar semblent émettre le type de rayons gamma qui sont produits lorsque l’antimatière, la contrepartie de charge opposée de la matière, rencontre la matière normale et s’annihile. Cela pourrait arriver dans les surfaces des antistars Alors que sa gravité tire la matière normale de l’espace interstellaire, les chercheurs rapportent en ligne le 20 avril à Examen physique D.
“Si, par hasard, on peut prouver l’existence d’antistars … ce serait un coup dur pour le modèle cosmologique standard”, explique Pierre Salati, astrophysicien théoricien au Laboratoire de physique théorique d’Annecy-le-Vieux en France. , pas impliqué dans le travail. “Cela impliquerait vraiment un changement significatif dans notre compréhension de ce qui s’est passé dans l’univers primitif.”
On pense généralement que bien que l’univers soit né avec des quantités égales de matière et d’antimatière, l’univers moderne ne contient presque pas d’antimatière (SN: 24/03/20). Les physiciens pensent généralement qu’au fur et à mesure que l’univers évoluait, certains processus ont conduit les particules de matière à dépasser en nombre leurs alter ego d’antimatière (SN: 25/11/19). Mais un instrument de la Station spatiale internationale a récemment mis en doute cette hypothèse en détectant des signes de certains noyaux d’anthelions. Si ces observations sont confirmées, une telle antimatière perdue pourrait avoir été éliminée par des antistars.
Intriguée par la possibilité qu’une partie de l’antimatière de l’univers ait survécu sous forme d’étoiles, une équipe de chercheurs a examiné 10 ans d’observations du télescope spatial à rayons gamma Fermi. Parmi les près de 5800 sources de rayons gamma du catalogue, 14 points de lumière émettaient des rayons gamma avec des énergies attendues de l’annihilation matière-antimatière, mais ils ne ressemblaient à aucun autre type connu de source de rayons gamma, comme un pulsar ou un trou noir. . .
Sur la base du nombre de candidats observés et de la sensibilité du télescope de Fermi, l’équipe a calculé combien d’antistars pourraient exister dans le voisinage solaire. Si des antistars existaient dans le plan de la Voie lactée, où ils pourraient accumuler de grandes quantités de gaz et de poussières constitués de matière ordinaire, ils pourraient émettre de nombreux rayons gamma et être faciles à détecter. En conséquence, la poignée de candidats détectés impliquerait qu’il n’y a qu’un seul antistar pour 400 000 étoiles normales.
Si, d’un autre côté, les antistars avaient tendance à exister en dehors du plan de la galaxie, ils auraient beaucoup moins d’occasions d’accumuler de la matière normale et seraient beaucoup plus difficiles à trouver. Dans ce scénario, il pourrait y avoir jusqu’à un antistar sur 10 étoiles normales.
Mais prouver que tout objet céleste est une anti-étoile serait extrêmement difficile, car en plus des rayons gamma qui pourraient résulter de l’annihilation matière-antimatière, la lumière émise par les anti-étoiles devrait ressembler à la lumière d’étoiles normales. «Il serait pratiquement impossible de dire que [the candidates] ce sont en fait des anti-étoiles », déclare Simon Dupourqué, co-auteur de l’étude, astrophysicien à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie de Toulouse, France. “Ce serait beaucoup plus facile à réfuter.”
Les astronomes pourraient observer comment les rayons gamma ou les signaux radio des candidats évoluent au fil du temps pour vérifier que ces objets ne sont pas vraiment des pulsars. Les chercheurs pourraient également rechercher des signaux optiques ou infrarouges qui pourraient indiquer que les candidats sont en fait des trous noirs.
«Évidemment, c’est encore préliminaire … mais c’est intéressant», explique Julian Heeck, physicien à l’Université de Virginie à Charlottesville qui n’a pas participé aux travaux.
L’existence d’antistars impliquerait que des quantités substantielles d’antimatière parviennent d’une manière ou d’une autre à survivre dans des zones isolées de l’espace. Mais Heeck doute que les antistars, s’ils existent, soient suffisamment abondants pour expliquer toute l’antimatière absente de l’univers. “Il faudrait encore une explication sur les raisons pour lesquelles la matière en général domine l’antimatière.”
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