Iz NASA-inog priopćenja:
Znanstvenici koji koriste NASA-in svemirski gama-zračni teleskop otkrili su snopove antimaterije proizvedene iznad grmljavinske oluje na Zemlji, fenomen koji nikada ranije nije viđen.
Znanstvenici misle da su čestice antimaterije nastale u zemaljskoj gama-bljeskalici (TGF), kratkom pucanju proizvedenom unutar grmljavinske oluje, a pokazalo se da je povezan s munjom. Procjenjuje se da se širom svijeta dnevno pojavi oko 500 TGF-a, ali većina ih se ne prepozna.
"Ovi su signali prvi izravni dokaz da grmljavinske oluje stvaraju zrake čestica antimaterije", rekao je Michael Briggs, član Fermijevog tima za praćenje gama-rampe (GBM) na Sveučilištu Alabama u Huntsvilleu (UAH). Svoja je otkrića predstavio u ponedjeljak, na informativnom brifingu na sastanku Američkog astronomskog društva u Seattlu.
Fermi je dizajniran za praćenje gama zraka, najviši energetski oblik svjetlosti. Kad se antimaterija koja se jame Fermiju sudari s česticom normalne tvari, obje se čestice odmah uništavaju i pretvaraju u gama zrake. GBM je otkrio gama zrake s energijom od 511.000 elektrona, a signal koji upućuje na to da je elektron naišao na svoj antimaterijski kolega, pozitron.
Iako je Fermijev GBM osmišljen za promatranje visokoenergetskih događaja u svemiru, također daje vrijedan uvid u ovaj čudan fenomen. GBM stalno nadgleda čitavo nebesko nebo iznad i Zemlju ispod. Tim GBM-a identificirao je 130 TGF-ova od Fermijevog predstavljanja 2008. godine.
„U orbiti za manje od tri godine, Fermija se pokazala kao nevjerojatan alat za ispitivanje svemira. Sada saznajemo da ona može otkriti misterije mnogo, puno bliže domu “, rekla je Ilana Harrus, znanstvena suradnica programa Fermi u sjedištu NASA-e u Washingtonu.
Svemirska letjelica nalazila se neposredno iznad grmljavinske oluje za većinu promatranih TGF-ova, ali u četiri su slučaja oluje bile daleko od Fermija. Pored toga, radio-signali generirani gromovima koje je otkrila globalna nadzorna mreža ukazivali su na to da su tadašnje munje bile stotine ili više milja. Tijekom jednog TGF-a, koji se dogodio 14. prosinca 2009., Fermi se nalazio iznad Egipta. Ali aktivna oluja bila je u Zambiji, nekih 2800 milja na jugu. Daleka oluja bila je ispod Fermijevog horizonta, tako da nijedna gama zraka koje je proizvela nije mogla otkriti.
"Iako Fermi nije mogao vidjeti oluju, svemirska letjelica je svejedno bila magnetski povezana s njom", rekao je Joseph Dwyer s Floridskog tehnološkog instituta u Melbourneu u državi FL. "TGF je proizvodio elektrone i pozitrone velike brzine, koji su se tada kretali uvis Zemljino magnetsko polje da pogodi svemirski brod. "
Zraka se nastavila pokraj Fermija, stigla je do mjesta poznatog kao zrcalna točka, gdje je kretanje bilo obrnuto, a zatim je drugi put pogodilo svemirski brod samo 23 milisekunde kasnije. Svaki put, pozitroni u snopu sudarali su se sa elektronima u svemirskom brodu. Čestice su se međusobno uništile, emitiraju gama zrake koje je detektirao Fermijev GBM.
Znanstvenici već dugo sumnjaju da TGF nastaju iz jakih električnih polja u blizini vrhova grmljavinske oluje. Pod pravim uvjetima, kažu, polje postaje dovoljno snažno da pokreće lavinu uzlazne elektrone prema gore. Dostižući brzinu gotovo koliko i svjetlost, visokoenergetski elektroni ispuštaju gama zrake kada su odbijeni molekulama zraka. Ove gama zrake normalno se otkrivaju kao TGF.
Ali kaskadni elektroni proizvode toliko gama zraka da oni istroše elektrone i pozitrone u atmosferu. To se događa kada se energija gama zraka pretvori u par čestica: elektron i pozitron. Te čestice dopiru do Fermijeve orbite.
Detekcija pozitrona pokazuje kako se iz atmosfere izbacuju mnoge visokoenergetske čestice. U stvari, znanstvenici sada misle da svi TGF-ovi emitiraju elektronske / pozitronske zrake. Dokument o nalazima prihvaćen je za objavljivanje u Geofizičkim istraživačkim pismima.
"Rezultati Fermija učinili su nas korak bliže razumijevanju rada TGF-a", rekao je Steven Cummer sa Sveučilišta Duke. "Još moramo utvrditi što je posebno u tim olujama i preciznu ulogu munje u tom procesu."
NASA-in Fermi gama-zračni svemirski teleskop astronomična je fizika i fizika čestica. Njime upravlja NASA-in Goddard Centar za svemirske letove u Greenbeltu, SAD, razvijen je u suradnji s američkim Ministarstvom energetike, uz važni doprinos akademskih institucija i partnera u Francuskoj, Njemačkoj, Italiji, Japanu, Švedskoj i Sjedinjenim Državama.
Operativni centar za instrumente GBM smješten je u Nacionalnom svemirskom svemirskom tehnološkom centru u Huntsvilleu, Ala, tim uključuje suradnju znanstvenika iz UAH, NASA-inog centra za svemirske letje Marshall u Huntsvilleu, Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku u Njemačkoj i drugih institucija.
Nakon ponoći u ponedjeljak, (istočno standardno vrijeme), rad će biti dostupan na web stranici AGU na ovoj poveznici za one koji su registrirani na AGU.
