Как свет рождает антивещество ✛ ✎ ✦

Оригинал: "Cosmological $$\gamma$$-$$\gamma$$ Pair-Production Background"
arXiv:2607.14276 · 2026-07-15 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Столкновения космических лучей создают пары электрон-позитрон, объясняя до 20% загадочного гамма-свечения.

В середине XX века Пензиас и Вильсон обнаружили слабое всепроникающее свечение, оставшееся после рождения Вселенной, а Хаббл доказал её раздувание, отчего свет растягивается. Но иногда лучи, испущенные вихрями вокруг чёрных дыр, взрывами звёзд, неспокойными ядрами галактик или звёздными яслями, странствуют сквозь почти пустоту и сталкиваются с древним сиянием. Как два скрещенных в тумане луча фонариков, они порождают искру — но вместо искры возникает пара: электрон и его антидвойник позитрон.

По формуле E=mc² энергия света обращается в материю. Рождённые частицы тут же испускают гамма-излучение, и мириады таких вспышек вливаются в общий фон. Расчёты показывают: пик этих превращений пришёлся на эпоху, когда Вселенная была вчетверо меньше (астрономы скажут — красное смещение 2,7). Самое удивительное: хотя в отдельной галактике событие случается раз в миллиард лет, на космических масштабах редкие искры складываются в заметное зарево, объясняя до 20% гамма-неба — без привлечения загадочной тёмной материи.

В одном кубическом километре межгалактической пустоты за миллиард лет рождается всего одна пара частиц. Но из-за колоссальных размеров Вселенной эти единичные вспышки собираются в мощный световой фон, подобно тому как одиночные фонарики, разбросанные по континенту, в сумме могли бы осветить всё небо.

E=mc^2
Энергия E может превращаться в массу m; c — скорость света, огромное число, поэтому даже из небольшой энергии получается заметная масса частиц.
Учёные
Fritz ZwickyRalph AlpherWolfgang PauliWilhelm WienPaul DiracEmilio Gino Segrè
Понятия
электрон-позитронная пара генерация фотонных пар космический фон фоновое излучение космические нейтрино центральный двигатель послесвечение синхротронное излучение эмиссия биофотонов эмиссия реликтовое нейтрино радиоисточник формирование двойных нейтронных звёзд первичный нуклеосинтез обратное комптоновское рассеяние рентгеновский фотон космология позитрон газ звездообразования рекомбинация