Ученые предложили новую причину избытка электронов в космосе

Ученые объяснили загадочное распределение электронов и позитронов в космосе с привлечением только "обычного" вещества. По мнению авторов за избыток элементарных частиц "ответственны" взрывы гигантских звезд. Работа ученых была опубликована в журнале Physical Review Letters. Ее основная суть изложена в пресс-релизе Технического университета Дортмунда.
Последние астрономические наблюдения выявили в космических лучах необычный избыток электронов и их антиматериальных "двойников" позитронов. Однозначного объяснения этого феномена пока не существует. Многие ученые придерживаются мнения, что "лишнее" количество элементарных частиц может "давать" темная материя. Под этим термином понимают пока не обнаруженную субстанцию, которая участвует в гравитационном, но не участвует в электромагнитном взаимодействии.

Авторы новой работы предложили гипотезу, которая объясняет данные наблюдений без участия темного вещества. "Производителем" электронов и позитронов, по мнению ученых, выступают гигантские звезды, размер которых как минимум в 15 раз больше Солнца. Исследователи рассмотрели два класса таких светил - звезды Вольфа-Райе и красные супергиганты.

В конце своей жизни звезды взрываются, выбрасывая в окружающее пространство огромные количество плазмы (ионизированного газа), из которой они состоят. Двигающаяся с огромной скоростью плазма сталкивается с относительно неподвижной материей, окружающей звезду. Эта встреча приводит к образованию ударной волны (авторы приводят аналогию с самолетом, преодолевающим сверхзвуковой барьер). Небольшое количество электронов и позитронов образуется в месте взаимодействия магнитного поля звезды, направленного перпендикулярно направлению скорости распространения ударной волны, с самой волной. При этом магнитное поле на полюсах звезды, которая в течение своего существования вращалась, сонаправленно с вектором скорости распространения волны. Взаимодействие этого поля с ударной волной дает высокоэнергетичные электроны.

Совсем недавно другая группа астрономов нашла новое объяснение необычному распределению гамма-излучения в Галактике. Многие полагают, что оно также является следствием наличия в Млечном Пути темной материи.