Slab signal gama-zračenja iz Magellanova potoka mogao bi pokazivati da pozitroni iz Mliječne staze putuju daleko izvan galaktičkog diska prije nego što se anihiliraju. Nalaz nije potvrđeno otkriće, ali bi u slučaju potvrde značio da naša galaksija proizvodi više antimaterije nego što se sada procjenjuje.
Positron je antimaterijski par elektrona: ima istu masu, ali suprotan električni naboj. Pri susretu elektrona i pozitrona obje čestice se anihiliraju te nastaje gama-zračenje karakteristične energije od 511 kiloelektronvolta. Takav se signal desetljećima opaža prema središtu Mliječne staze, no njegov izvor još nije potpuno objašnjen.
Signal se pojavio u plinu iza Magellanovih oblaka
Thomas Siegert sa Sveučilišta Julius-Maximilian u Würzburgu i Hiroki Yoneda sa Sveučilišta Kyoto analizirali su cjelokupni skup podataka teleskopa INTEGRAL, koji je od 2002. do završetka misije 2025. promatrao nebo u gama-zrakama. Dok su izrađivali detaljniju kartu emisije na 511 keV, pronašli su nekoliko slabih signala izvan diska Mliječne staze.
Jedan se nazire u Magellanovu potoku, dugom pojasu plina koji se proteže iza Velikoga i Maloga Magellanova oblaka, galaksija satelita Mliječne staze. U tom se plinu ne očekuje obilna proizvodnja pozitrona. Autori zato razmatraju mogućnost da su čestice nastale u Mliječnoj stazi, pobjegle iz nje pri višim energijama, a zatim se usporile u plinu Magellanova potoka i ondje anihilirale.
To bi bilo važno zato što se količina proizvedenih pozitrona procjenjuje prema mjestima na kojima se anihiliraju. Ako dio čestica napušta galaksiju prije nego što ostavi uočljiv signal, stvarna bi proizvodnja mogla biti veća od sadašnjih procjena.
Četiri sigma nisu dovoljne za otkriće
Najjači signal u analizi dosegao je razinu od 4 sigma. To znači da je vjerojatnost statističke fluktuacije mala, ali ne i dovoljno mala za tvrdnju o otkriću; u fizici se za to uobičajeno traži 5 sigma. Nalaz je stoga naznaka koju tek trebaju potvrditi nova opažanja.
Signal ne dokazuje ni povezanost s tamnom tvari. Neobični gama-sjaj iz središta Mliječne staze također je predmet različitih tumačenja, no ovdje je riječ o drugom pitanju: mogu li pozitroni koje galaksija proizvede dosegnuti njezinu plinsku okolinu. Potvrdi li se da ih je znatno više nego što mogu objasniti poznati izvori, poput eksplozija zvijezda, pulsara i drugih energetskih objekata, problem njihova podrijetla postat će još izraženiji.
COSI bi mogao potvrditi ili odbaciti signal
Za provjeru će trebati nova mjerenja. NASA-ina misija COSI, čije je lansiranje planirano za 2027., trebala bi preciznije promatrati gama-zračenje i pomoći odvojiti slabe astronomske signale od instrumentalne pozadine. Tako bi se moglo utvrditi dolazi li emisija doista iz Magellanova potoka i gdje u Mliječnoj stazi pozitroni nastaju.
Ako buduća opažanja potvrde slab signal, Magellanov potok mogao bi postati prvo mjesto izvan Mliječne staze na kojem je opažena anihilacija pozitrona.
