A közelmúltban napvilágot látott, egyelőre még nem megerősített beszámolók szerint az Alfa Mágneses Spektrométer (AMS-02) a Nemzetközi Űrállomáson 10 antihéliummagot észlelt. Habár tehát a dolog még egyáltalán nem biztos, már így is komolyan felkeltette mindez több fizikus érdeklődését is. Ezek a kutatók úgy vélik, hogy ha az észlelés valóban megtörtént, az olyan elméletekhez vezethet, amelyek túlmutatnak a standard modellen. A Perimeter Elméleti Fizikai Intézet és a Johns Hopkins Egyetem kutatói azon a véleményen vannak, hogy egy ilyen fizika több, jelenleg még nem teljesen értett jelenséget is magyarázhat – például a sötét anyagot – számol be róla a Science Alert.

Az AMS-02 2011-es telepítése óta több mint 200 milliárd kozmikus sugárzási eseményt rögzített. Ezek túlnyomó többsége azonban tipikus részecskéket jelentett, amelyek az űrben haladnak. Azonban néhány észlelés különleges volt, és az antihéliummagok ezek során bukkantak fel. Ezek az antiprotonokból és antineutronokból álló részecskék a protonok és neutronok antianyag párjai.

A világegyetemben minden részecskének létezik egy antirészecske párja, amely ugyanolyan tulajdonságokkal bír, de ellentétes töltésű. Az elméletek szerint az Ősrobbanás során egyenlő mennyiségben kellett volna keletkeznie anyagnak és antianyagnak, amelyek, ha találkoznak, kölcsönösen megsemmisültek volna, miközben gamma-sugárzást bocsátottak volna ki. Azonban a mai univerzumban az anyag dominanciája figyelhető meg – vagyis több anyag van, mint antianyag. Ez az egyensúlyhiány arra utal, hogy az univerzum kialakulása során történt valami, amit a tudósok még nem értenek teljesen.

Az antianyag részecskék, mint például az antiprotonok és antineutronok, általában nagy energiájú események során keletkeznek. Ezeknek a részecskéknek egy kis része túléli a megsemmisülést, és időnként eléri a Föld detektorait is. Az AMS-02 mérései kétféle antihéliummagot mutattak ki: antihélium-3-at és antihélium-4-et. Az ezek közötti különbség az antineutronok számában rejlik: az antihélium-3 egyet, míg az antihélium-4 kettőt tartalmaz. Az észlelt izotóparány jelentősen eltér a várt arányoktól, ami arra utal, hogy működhet egy olyan ismeretlen mechanizmus, amely esetleg ezen lassan mozgó antirészecskék kialakulásához vezethet.

A jelenség magyarázatára két fő hipotézist vázoltak fel. Az első szerint egy ismeretlen részecske, esetleg sötét anyag lebomlott – és az antihéliummagok ezen esemény során keletkeztek. Az viszont még nem világos, hogy ezek a részecskék miért mozognak a fénysebességnél lassabban. A második hipotézis szerint létezhetnek “sötét törpék”, amelyek sötét anyagból álló hipotetikus objektumok, és ezek kedvező feltételeket teremthetnek az antihélium képződéséhez.

Azt azért nem árt hozzátenni, hogy nem csak ezen elméletek tartoznak a spekulációk birodalmába (egyébként egyik hipotézis sincs teljesen, minden részletében kidolgozva), de magának a sötét anyagnak a létezése sem bizonyított. Azonban – mint azt a Science Alert cikke hozzáteszi – még a legmerészebb elméleti modellekben is rejtőzhetnek olyan lehetséges felfedezések, amelyek a váratlan mérésekből származó eredményeket egy újfajta kozmikus jelenséghez köthetik. Az AMS-02 további hat évig működhet, ami alatt új adatokat gyűjthet, amelyek remélhetőleg pontot tesznek ezen izgalmas rejtély végére is.

Még az is kiderülhet, hogy ezek az adatok azt igazolják, hogy az űr távoli részein valami eddig ismeretlen folyamat során antianyag atomok keletkeznek – ha pedig ez megtörténne, az tehát azt jelentené, hogy valamit nagyon nem értünk még az univerzum működése kapcsán.