Nella Via Lattea potrebbero esistere stelle fatte di antimateria

Secondo quanto suggerisce un nuovo studio, quattordici punti di luce su una mappa del cielo a raggi gamma potrebbero adattarsi all’idea che siano antistelle, stelle fatte di antimateria.

Questi candidati antistelle sembrano emettere il tipo di raggi gamma che vengono prodotti quando l’antimateria – la controparte della materia dotata di carica opposta – incontra la materia normale e si annichilisce. Questo potrebbe accadere sulla superficie delle antistelle quando la loro gravità attira la materia normale dallo spazio interstellare, l’articolo è stato pubblicato su Physical Review D.

“L’eventuale prova dell’esistenza delle antistelle… sarebbe un duro colpo per il modello cosmologico standard“, afferma Pierre Salati, un astrofisico teorico presso il Laboratorio di Fisica Teorica di Annecy-le-Vieux in Francia, non coinvolto nel lavoro. “Implicherebbe davvero un cambiamento significativo nella nostra comprensione di ciò che è accaduto nell’universo primordiale“.

Si pensa generalmente che sebbene l’universo sia nato con uguali quantità di materia e antimateria, l’universo moderno non contenga quasi antimateria (SN: 24/3/20). I fisici in genere pensano che con l’evoluzione dell’universo, alcuni processi per ora non conosciuti abbiano portato le particelle di materia a superare di gran lunga i loro alter ego di antimateria ( SN: 25/11/19 ). Ma uno strumento sulla Stazione Spaziale Internazionale ha recentemente messo in dubbio questa ipotesi rilevando tracce di alcuni nuclei di antielio. Se queste osservazioni fossero confermate, tale antimateria vagante potrebbe essere stata sparsa dalle antistelle.

Incuriosito dalla possibilità che parte dell’antimateria dell’universo possa essere sopravvissuta sotto forma di stelle, un team di ricercatori ha esaminato 10 anni di osservazioni dal telescopio spaziale a raggi gamma Fermi. Tra le quasi 5.800 sorgenti di raggi gamma nel catalogo, 14 punti di luce sembrano emettere raggi gamma nella gamma di energie attese per l’annichilazione materia-antimateria, senza peraltro somigliare a nessun altro tipo noto di sorgente di raggi gamma, come una pulsar o un buco nero .

Sulla base del numero di candidati osservati e della sensibilità del telescopio Fermi, il team ha calcolato quante antistelle potrebbero esistere nelle vicinanze del Sole. Se le antistelle esistessero nel piano della Via Lattea, dove potrebbero accumulare molto gas e polvere fatti di materia ordinaria, potrebbero emettere molti raggi gamma ed essere facili da individuare. Di conseguenza, la manciata di candidati rilevati implicherebbe che esiste una sola antistella ogni 400.000 stelle normali.

Se, d’altra parte, le antistelle tendessero ad esistere al di fuori del piano della galassia, avrebbero molte meno opportunità di accumulare materia normale e sarebbero molto più difficili da trovare. In quello scenario, potrebbe esserci fino a un’antistella per ogni 10 stelle normali.

Ma dimostrare che qualsiasi oggetto celeste possa essere un’antistella sarebbe estremamente difficile, perché oltre ai raggi gamma che potrebbero derivare dall’annichilazione materia-antimateria, ci si aspetta che la luce emessa dalle antistelle assomigli alla luce delle stelle normali. “Sarebbe praticamente impossibile dire che [i candidati] sono in realtà antistelle“, afferma il coautore dello studio Simon Dupourqué, astrofisico presso l’Istituto di ricerca in astrofisica e planetologia a Tolosa, in Francia. “Sarebbe molto più facile sconfessare tale ipotesi”.

Gli astronomi potrebbero osservare come i raggi gamma od i segnali radio dei candidati cambiano nel tempo per ricontrollare che questi oggetti non siano realmente pulsar. I ricercatori potrebbero anche cercare segnali ottici o infrarossi che potrebbero indicare che i candidati sono in realtà buchi neri.

“Ovviamente questo studio è ancora preliminare… ma è interessante“, dice Julian Heeck, un fisico dell’Università della Virginia a Charlottesville non coinvolto nel lavoro.

L’esistenza di antistelle implicherebbe che notevoli quantità di antimateria in qualche modo sono riuscite a sopravvivere in sacche di spazio isolate. Ma Heeck dubita che le antistelle, anche se esistessero, sarebbero abbastanza abbondanti da spiegare tutta l’antimateria mancante nell’universo. “Avremmo comunque bisogno di una spiegazione del perché la materia in generale domina sull’antimateria“.