Wie können wir den Unterschied zwischen Materie und Antimaterie durch Beobachtung im Raum erkennen?

Ich habe mich nur gefragt und im Internet gesucht, mit wenig Glück in dem Thema. Auf Antimatter Wiki erfahren sie, dass das beobachtbare Universum aus Materie aufgebaut ist. Ich habe gelesen, dass Antimaterie in kosmischen Strahlen in sehr geringer Menge nachgewiesen werden kann. Aber lassen Sie uns in Theorien und unserem praktischen Wissen gehen, meine Frage ist:

Wie können wir feststellen, ob eine Reihe von Objekten (wie eine ganze Galaxie) vollständig von Antimaterie aufgebaut ist? Könnten Materie und Antimaterie, da sie gegenwärtig wie "Spiegelbilder" aussehen, ein ähnliches Objekt bilden, das von "unseren" Materieobjekten nicht zu unterscheiden ist? Ich meine, würde die Spektrumanalyse zum Beispiel zeigen, dass es keine Rolle spielt, sondern von Antimaterie aufgebaut wird?

Verknüpfte Frage: Sind wir uns sicher, dass das, was wir im Universum sehen, Materie ist?

Tl; DR

• Detektion über polarisiertes Licht - Antimaterie-Wechselwirkungen mit polarisiertem Licht konnten durch Vektordrehung detektiert werden.
• Wir sind uns größtenteils sicher , da das Fehlen von Gammastrahlen und die charakteristische Faraday-Polarisation auf das Fehlen von beobachtbarer Antimaterie in sinnvollen Mengen hinweist.

Lange Antwort

Ich glaube, dass @userLTK in seinem Kommentar korrekt ist.

Soweit mir bekannt ist, deutet das Fehlen von Gammastrahlen, die Wechselwirkungen zwischen Materie und Antimaterie charakterisieren, auf die Verbreitung von baryonischer Materie im gesamten sichtbaren Universum hin. Eine Antigalaxie in der Nähe einer Baryonischen Galaxie würde eine gesunde Menge an Gammastrahlen zeigen, die von Grenzpartikelkollisionen herrühren.

Dieser Effekt wäre zwischen Strukturen jeglicher Größenordnung zu beobachten - z. B. Stern / Anti-Stern, Galaxie / Anti-Galaxie oder Supercluster / Anti-Supercluster.

"Licht aus den Tiefen der Zeit" von Rudolph Kippenhahn erwähnt dies

[...] Auch wenn es sich wie ein Stern um Strahlung handelt, bleibt sein Spektrum völlig gleich, unabhängig davon, ob Atome oder Anti-Atome für das Licht verantwortlich sind.

Das von Anti-Galaxien ausgehende Licht würde also genauso aussehen wie gewöhnliche Galaxien. Aber was ist mit der Schwerkraft?

Ein Zitat aus "Isodualtheorie der Antimaterie: mit Anwendungen auf Antigravitation, Grand Unification und Kosmologie" könnte uns weiterhelfen:

[...] Die Photonen sind jedoch unter Ladungskonjugation invariant und bewegen sich mit der maximalen kausalen Geschwindigkeit im Vakuum, c . Daher könnte das Photon durchaus zu einer Überlagerung positiver und negativer Energien führen, möglicherweise als Bedingung für die Fortbewegung mit der Geschwindigkeit c . In diesem Fall wäre das Photon ein isoselfdualer Zustand und erfährt daher eine Anziehung in beiden Bereichen von Materie und Antimaterie.

Dies bedeutet, dass Antimaterie auch Gravitationseffekte wie Linseneffekte verursachen würde.

Das würde die Ferndetektion von Antimaterie ziemlich schwierig machen - es würde Licht genauso aussenden und biegen wie gewöhnliche Materie.

Die Faraday-Polarisationsrotation könnte uns Hoffnung geben:

Bei polarisiertem Licht, z. B. von nicht-thermischen Synchrotronquellen, das mit einem Magnetfeld ungleich Null durch Gas strömt, wird der Polarisationsvektor durch den Prozess der Faraday-Rotation gedreht. [...] Beachten Sie, dass Regionen, die von Antimaterie (Positronen) dominiert werden, eine Rotation verursachen, die der Rotation entgegengesetzt ist , die von Regionen verursacht wird, die von Materie (Elektronen) dominiert werden.

( SLAC-Sommerinstitut für Teilchenphysik (SSI04), 2.-13. August 2004 )

Aber die gleiche Quelle erwähnt das

Der Effekt wurde viele Male gemessen und die Größe der Rotation, die normalerweise als sogenanntes „Rotationsmaß“ ausgedrückt wird, ergibt sich aus dem Integral der Sichtlinie [...] Die Tatsache, dass wir überhaupt einen Effekt beobachten Das bedeutet, dass wir im Durchschnitt nicht die gleiche Menge an Antimaterie und Materie entlang unserer verschiedenen Sichtlinien haben können.

Es scheint also, dass dem sichtbaren Universum doch etwas Antimaterie fehlt.