Могут ли быть планеты, звезды и галактики из темной материи или антиматерии?

Мы знаем, что во Вселенной темной и антиматерии больше, чем обычной материи. Могут ли существовать галактики темной материи или галактики антиматерии?

Ну, галактики в основном состоят из темной материи, и без нее барионы не смогли бы сконденсироваться, так что в этом смысле да.
Откуда вы взяли, что во Вселенной больше антивещества, чем обычного вещества? Антиматерия сравнительно редка.
Теоретически там могут быть галактики из антиматерии — они не аннигилируют с обычной материей из-за расстояния между галактиками — они просто не соприкасаются. Однако, согласно теории модели G Пола ЛаВиолетт, антиматерия очень редка и нестабильна, потому что обычные протоны имеют долгую жизнь до распада, в то время как антипротоны имеют очень короткую жизнь.

Ответы (3)

Галактики темной материи возможны, но очень спекулятивны. На теоретическом уровне их трудно сформировать, потому что темная материя взаимодействует только гравитационно (см. ответ Андерса Сандберга), что затрудняет потерю энергии и превращение в связанные структуры. На уровне наблюдения их было бы трудно обнаружить. Гравитационное линзирование может что-то сделать, но, поскольку галактику нельзя увидеть, трудно сказать, где находится темная галактика — если она вообще есть.

Тем не менее, люди изучили эту идею , так что это не невозможно.

Галактики из антивещества . На каком-то уровне идея существования галактик из антивещества кажется привлекательной. Во-первых, он может одним махом решить проблему барионной асимметрии. Это также тот случай, когда звезда из антиматерии будет сиять. С большого расстояния она также была бы практически неотличима от «обычной» звезды.

Однако есть веские основания полагать, что галактик из антивещества не существует. Это потому, что антивещество аннигилирует с обычным веществом, что оставляет экспериментальные следы. Если бы какая-то часть Земли была сделана из антиматерии, она мгновенно исчезла бы, поэтому мы можем быть уверены, что Земля состоит в основном из материи. Точно так же, если бы Солнце было сделано из антиматерии, мы бы быстро аннигилировали (благодаря солнечному ветру антиматерии, излучаемому анти-Солнцем), поэтому мы можем быть уверены, что Солнце также в основном состоит из материи. Подобные рассуждения позволяют сделать вывод, что Млечный Путь почти полностью состоит из материи, Местная группа почти полностью состоит из материи и т. д., вплоть до самых крупных структур на небе .

Если галактики из антивещества существуют, они, вероятно, находятся за пределами нашей наблюдаемой Вселенной, и в этот момент некоторые будут утверждать, что это уже не наука.

Почему аргумент «мы будем быстро уничтожены» работает и для галактик? Я понимаю, что пространство внутри Солнечной системы не достаточно пусто, и если бы там была антиматерия, она бы взаимодействовала... так же, как и внутри нашей галактики. Но галактики очень далеко друг от друга, так почему же этот аргумент автоматически применим и к ним, если одна галактика полностью состоит из материи, а другая полностью из антиматерии, и между ними миллионы световых лет. А если это тоже слишком близко, то как насчет скоплений галактик?
@vsz проверьте ссылку - «Плотность вещества в межгалактическом пространстве достаточно хорошо установлена ​​и составляет около одного атома на кубический метр. Предполагая, что это типичная плотность вблизи границы, можно рассчитать гамма-светимость граничной зоны взаимодействия. Нет такие зоны были обнаружены, но 30 лет исследований установили границы того, насколько они могут быть удалены».
Каков поток массы солнечного ветра, падающего на Землю? Я полагаю, что гамма-излучение было бы измеримым, если бы оно было антиматерией, но я сомневаюсь, что этого достаточно, чтобы «уничтожить» нас, не говоря уже о «быстром».
Хммм... по быстрой оценке - 3E16 Вт от 1 кг/с, падающего на Землю. Суммарное облучение, по-видимому, уже составляет 1,7E17 Вт. Так что не аннигиляция, а значительное изменение энергетического баланса. И он действительно должен быть легко узнаваем.
@Peter-ReinstateMonica, согласно статье в Википедии о солнечном ветре ( en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind#Acceleration ), Солнце теряет миллион тонн в секунду из-за ветра и излучает массу Земли каждые ~ 150 миллионов лет. Это точно уничтожит нас «быстро» (в астрономии 150 миллионов лет — это совсем немного).
@Peter-ReinstateMonica, если вас интересуют цифры, я уверен, что в этой книге есть раздел об этом ( amazon.com/Story-Antimatter-Matters-Vanished-Twin-ebook/dp/… ), где-то в главе 5 ( ?). К сожалению, у меня больше нет доступа к книге, поэтому я не могу найти соответствующие цитаты.

Возможно нет. Темную материю действительно следует называть «прозрачной материей», поскольку она не взаимодействует со светом. Это имеет важное следствие: темной материи — чем бы она ни была — трудно терять энергию при излучении. Вот почему обычное вещество может образовывать облака, которые срастаются в плотные области, которые, в свою очередь, становятся галактиками и звездами: энергия излучается. Но темная материя не может этого сделать, насколько нам известно, поэтому вместо этого она образует большие диффузные «ореолы», окружающие галактики.

Антиматерия полностью отличается от темной материи. По какой-то причине (важная тема исследования) во Вселенной намного больше обычной материи, чем антиматерии, и вся первичная антиматерия, вероятно, реагировала с материей в ранние эпохи. Следовательно, его будет недостаточно для образования антипланет, звезд или галактик.

Применяется ли это ограничение в отношении конденсированной антиматерии только к видимой Вселенной, или есть какие-то основания полагать, что предпочтение материи над антиматерией имеет какое-то фундаментальное значение?
@SoronelHaetir Насколько я понимаю, мы ожидаем увидеть излучение, исходящее от границы между областями, богатыми материей и областями, богатыми антиматерией, если какая-либо из последних существует, и присутствие этого излучения, даже за пределами наблюдаемой Вселенной, повлияло бы как Вселенная эволюционировала в свою нынешнюю форму способами, которых мы не видим.
Строго говоря, все, что мы знаем, это то, что область, которую мы можем наблюдать во Вселенной, имеет избыток нормальной материи по сравнению с антиматерией, а не вся Вселенная, потому что мы не знаем, является ли наблюдаемая Вселенная всей Вселенной или ее небольшой частью. этого.
@Austin Мы знаем, что вся вселенная больше, чем наблюдаемая вселенная, но мы не знаем, насколько. Он (вероятно) как минимум в 150 раз больше, и есть веские основания полагать, что он на самом деле бесконечен, хотя (конечно) мы никогда не сможем проверить это прямым измерением. Для получения дополнительной информации см. astronomy.stackexchange.com/a/31795/16685 .
@AustinHemmelgarn будет ли дело в том, что сегрегация антивещества на некотором расстоянии больше, чем obs, может быть теоретически возможной, не затрагивая космологический принцип? У меня возникает соблазн сказать «да», по крайней мере, с точки зрения сегрегации.

Наблюдения гравитационного линзирования предполагают, что по обе стороны от скопления пуль находится большая масса темной материи , что на самом деле является одним из основных доказательств того, что темная материя действительно существует. Эта темная материя по существу «оставила позади» большую часть нормальной материи в галактиках, с которыми она была, когда столкнулись два скопления галактик, и большая часть нормальной материи в них запуталась посередине. Эти шарики темной материи с небольшим количеством нормальной материи, вероятно, можно было бы, если хотите, считать (в нетехническом смысле) галактиками темной материи. Они не на 100% состоят из темной материи, так как звезды большинства галактик также ушли с ними, но они, по крайней мере, насколько я понимаю, скорее темная материя, чем нет.

Это не единственный такой объект; подобное столкновение между скоплениями галактик произвело объект MACS J0025.4-1222 , который также состоит из нескольких галактик, состоящих из пыли и газа, лишенных их темной материи, с грудой темной материи и звездами по обе стороны.

Могут ли быть планеты, звезды и галактики из темной материи или антиматерии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v