Voor het eerst hebben wetenschappers vastgesteld hoe het grootste deel van de antimaterie in de Melkweg, ons thuisstelsel, ontstaat. De onderzoekers suggereren dat de productie van de meeste antimaterie plaatsvindt via de botsing van subatomaire deeltjes die protonen worden genoemd.

Antimaterie is het spiegelbeeld van gewone materie. In tegenstelling tot materie vernietigt antimaterie echter – of verdwijnt in pure energie – wanneer het in contact komt met reguliere materie. Deze vernietiging is het equivalent van het omzetten van één gram materie in energie, wat gelijk zou zijn aan de energie van een paddestoelvormige atoomwolkexplosie!

Om deze reden kan antimaterie van nature niet op aarde voorkomen, maar moet deze in plaats daarvan worden gecreëerd in deeltjesversnellers zoals de Large Hadron Collider (LHC), waar wetenschappers subatomaire deeltjes tegen elkaar slaan om antimaterie te creëren en deze te bestuderen.

Ondanks zijn zeldzaamheid bevat het universum antimaterie. Er zijn zelfs hele antimateriestelsels, waar antimaterie overal is en materie zeldzaam is.

De vraag waar antimaterie vandaan komt houdt wetenschappers al tientallen jaren bezig. Meer dan 50 jaar lang vermoedden ze dat een groot deel van de antimaterie in onze Melkweg zijn oorsprong vindt in interacties van kosmische straling met interstellaire materie, maar tot nu toe bestond er geen definitief bewijs.

Kosmische straling bestaat uit energetisch geladen deeltjes die versneld worden bij supernova-explosies en andere energetische verschijnselen uit de kosmos. Wanneer kosmische straling van buitenaf de Melkweg binnendringt of in de Melkweg wordt geboren, botsen ze tegen interstellair gas en stof in gigantische moleculaire wolken – enorme reservoirs van gas en stof waar nieuwe sterren worden gevormd.

Met behulp van een combinatie van computermodellen en waarnemingen met de Fermi-gammastraalruimtetelescoop hebben wetenschappers nu voor het eerst bevestigd dat botsingen van kosmische straalprotonen met het gas en stof in gigantische moleculaire wolken de meeste van de waargenomen antiprotonfluxen verklaren. —gemeten door het AMS-02-experiment op het internationale ruimtestation.

Het resultaat is gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters en zal helpen het mysterie te ontrafelen van hoe enkele van de meest extreme verschijnselen in het universum plaatsvinden.

“Dit is een doorbraakmeting”, zegt Stefan Funk, universitair hoofddocent natuurkunde en Kavli fellow aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara. “De gegevens en de analyse van het AMS-02-team zijn absoluut fantastisch.”