Антивещество в галактиках: неожиданный след из ранней Вселенной экспресс

Оригинал: "Antimatter in the universe and Milky Way"
· A. D. Dolgov
arXiv:2608.10311v1 · 2026-08-10 · CC BY 4.0 · 2 мин
Модель предсказывает, что часть галактик может состоять из антивещества, и наблюдательные данные это подтверждают.

В первые мгновения после Большого взрыва вещество и антивещество должны были родиться в равных количествах — таковы законы симметрии физики элементарных частиц. Но сегодня вокруг нас — обычное вещество (протоны, нейтроны, электроны), а антивещество (антипротоны, позитроны и т.д.) почти не встречается. Куда оно делось? Стандартный ответ: крошечный перекос в пользу вещества, так называемое барионное нарушение, уничтожил почти всё антивещество, оставив лишь тот мир, который мы видим. Новая модель предлагает другой сценарий: антивещество не исчезло полностью, а собралось в огромные сгустки — целые галактики из антивещества.

Модель опирается на идею, что в ранней горячей Вселенной могли существовать области, где антивещество доминировало. Эти области сжимались под собственной гравитацией и образовывали звёзды и галактики, как и обычное вещество. Авторы утверждают, что такие антигалактики должны оставлять наблюдаемые следы. Один из них — аномалии в космическом гамма-излучении: при контакте антивещества с обычным веществом рождаются характерные вспышки, так называемая аннигиляция, когда частица и античастица превращаются в фотоны высокой энергии. Другой след — особенности распределения галактик в пространстве, которые трудно объяснить без антивещества.

Если антигалактики существуют, они должны быть отделены от обычных галактик огромными пустыми областями, иначе мы видели бы мощное гамма-излучение от аннигиляции на границах.

Проверка модели — дело будущих телескопов, но уже сейчас она объясняет несколько загадочных наблюдений. Например, некоторые источники гамма-излучения не имеют очевидных обычных объяснений. Кроме того, антивещество могло бы частично объяснить природу тёмной материи — таинственной субстанции, которая держит галактики вместе, хотя сама не излучает и не поглощает свет. Если хотя бы часть тёмной материи — это антивещество в скрытой форме, это меняет картину мира.

Пока это смелая гипотеза, но она напоминает: Вселенная может быть устроена хитрее, чем мы привыкли думать. Возможно, где-то там, за миллиарды световых лет, есть звёзды, свет которых неотличим от нашего, но состоят они из зеркальной материи — антивещества, которое ведёт себя как обычное, но с противоположными зарядами. И если когда-нибудь мы встретимся с такой галактикой, последствия будут грандиозными — в прямом смысле слова: аннигиляция выделила бы энергию, сравнимую с самыми мощными взрывами во Вселенной.

При аннигиляции одного грамма антивещества с веществом выделилась бы энергия, сравнимая с взрывом атомной бомбы. К счастью, антивещество в лабораториях создают в ничтожных количествах.

В сериале «Звёздный путь» двигатели кораблей работают на реакции вещества и антивещества, что даёт им огромную мощность.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyAlan GuthAlexander FriedmannAndrei Linde
Понятия
асимметрия вещества и антивещества звёзды населения III первые звёзды антиматерия антипротон первичная чёрная дыра формирование галактик тёмная звезда Млечный Путь асимметричная тёмная материя антикварк расширение вселенной чёрные дыры ранней Вселенной предшественник карликовая галактика большой взрыв вспышка звездообразования звёздное население юпитер галактическая выпуклость