Как мы можем определить разницу между веществом и антивеществом по наблюдениям в космосе?

12

Я просто интересовался и искал в интернете с небольшим везением в теме. На Antimatter Wiki они говорят, что наблюдаемая вселенная создана материей. Я прочитал антивещество можно обнаружить в космических лучах в очень небольшом количестве. Но давайте перейдем к теории и нашим практическим знаниям, мой вопрос:

Как мы можем обнаружить, что набор объектов (например, целая галактика) полностью создан антивеществом? Так как материя и антивещество выглядят как «зеркальное отображение» тока, могут ли они образовать похожий объект, который неотличим от «наших» объектов материи? Я имею в виду, показал ли, например, спектральный анализ, что это не имеет значения, а основано на антивеществе?

Связанный вопрос: уверены ли мы в том, что то, что мы видим во вселенной, есть материя?

CsBalazsHungary
источник
Я думаю, что ответ мы не можем. Вся галактика, состоящая из антивещества, будет выглядеть точно так же, как галактика, состоящая из материи. (насколько я знаю). Но, возможно, некоторые эксперты должны ответить на это с большей уверенностью.
userLTK

Ответы:

12

Tl; DR

  • Обнаружение через поляризованный свет - взаимодействие антивещества с поляризованным светом может быть обнаружено с помощью вращения вектора;
  • Мы в основном уверены , потому что отсутствие гамма-лучей и характерной поляризации Фарадея указывает на отсутствие наблюдаемой антивещества в значительных количествах.

Длинный ответ

Я верю, что @userLTK был прав в своем комментарии.

Насколько мне известно, отсутствие гамма-всплесков, которые характеризуют взаимодействия вещества с антивеществом, указывает на преобладание барионной материи во всей видимой вселенной; антигалактика около барионной галактики будет показывать здоровое количество гамма-лучей, возникающих при столкновении граничных частиц.

введите описание изображения здесь

Этот эффект будет наблюдаться между структурами любого масштаба - например, звезда / анти-звезда, галактика / анти-галактика или сверхскопление / анти-сверхскопление.

«Свет из глубин времени» Рудольфа Киппенхана упоминает, что

[...] Даже когда, как и звезда, это излучение, ее спектр остается точно таким же, совершенно независимо от того, ответственны ли атомы или антиатомы за свет.

Таким образом, свет, исходящий от антигалактик, будет выглядеть так же, как и обычные галактики. Но как насчет гравитации?

Цитата из «Изодуальной теории антиматерии: с приложениями к антигравитации, великому объединению и космологии» может помочь нам в дальнейшем:

[...] Однако фотоны инвариантны при сопряжении зарядов и движутся с максимальной причинной скоростью в вакууме, c . Следовательно, фотон вполне может стать суперпозицией положительных и отрицательных энергий, возможно, в качестве условия для движения со скоростью c , и в этом случае фотон будет изоселфдуальным состоянием, таким образом испытывая притяжение как в полях вещества, так и в антивеществе.

Это означает, что антивещество также будет вызывать гравитационные эффекты, такие как линзирование.

Это затруднило бы дистанционное обнаружение антивещества - оно излучало и излучало свет точно так же, как обычное вещество.

Вращение поляризации Фарадея может дать нам некоторую надежду:

Поляризованный свет, например, от нетепловых синхротронных источников, который проходит через газ с ненулевым магнитным полем, будет иметь вектор поляризации, повернутый в процессе вращения Фарадея. [...] Обратите внимание, что области, в которых преобладает антивещество (позитроны), вызывают вращение, противоположное тому, которое вызывается областями, в которых преобладает материя (электроны).

( Летний институт физики частиц SLAC (SSI04), 2-13 августа 2004 г. )

Но тот же источник упоминает, что

Эффект был измерен много раз, и величина вращения, обычно выражаемая через так называемую «меру вращения», определяется интегралом прямой видимости [...] Тот факт, что мы наблюдаем эффект вообще означает, что в среднем у нас не может быть одинакового количества антивещества и вещества по разным направлениям.

Таким образом, кажется, что видимой вселенной в конце концов не хватает антивещества.

OnoSendai
источник