No NASA paziņojuma presei:
Zinātnieki, izmantojot NASA Fermi gamma staru kosmosa teleskopu, ir atklājuši antimateriāla starus, kas radušies virs negaisa uz Zemes - parādība, kas nekad iepriekš nav redzēta.
Zinātnieki domā, ka antimateriāla daļiņas veidojās zemes gamma staru zibspuldzē (TGF), īslaicīgā negaisā, kas radās pērkona negaisa iekšienē un pierādīts, ka tas ir saistīts ar zibeni. Tiek lēsts, ka visā pasaulē katru dienu notiek apmēram 500 TGF, bet lielākā daļa tiek atklāta.
"Šie signāli ir pirmie tiešie pierādījumi tam, ka pērkona negaiss rada antimatērijas daļiņu staru kūli," sacīja Maikls Brigss, Fermi's Gamma-ray Burst Monitor (GBM) komandas loceklis Alabamas Universitātē Hantsvilā (UAH). Viņš iepazīstināja ar atradumiem pirmdien, ziņu ziņojuma laikā Amerikas Astronomijas biedrības sanāksmē Sietlā.
Fermi ir paredzēts gamma staru, augstākās enerģijas formas gaismas monitorēšanai. Kad antimatēriju ietekmējošais Fermi saduras ar normālas vielas daļiņu, abas daļiņas nekavējoties tiek iznīcinātas un pārveidotas gamma staros. GBM ir atklājis gamma starus ar 511 000 elektronu voltu enerģiju, signāls, kas norāda uz elektronu, ir ticies ar tā antimateriāla ekvivalentu - pozitronu.
Lai arī Fermi GBM ir izstrādāts, lai novērotu lielas enerģijas notikumus Visumā, tas arī sniedz vērtīgu ieskatu šajā dīvainajā parādībā. GBM pastāvīgi uzrauga visas debesu debesis virs un Zemi zemāk. Kopš Fermi atklāšanas 2008. gadā GBM komanda ir identificējusi 130 TGF.
“Orbītā mazāk nekā trīs gadus Fermi misija ir pierādījusi sevi kā pārsteidzošu instrumentu Visuma zondei. Tagad mēs uzzinām, ka tas var atklāt noslēpumus daudz, daudz tuvāk mājām, ”sacīja NASA galvenā biroja Vašingtonā Fermi programmas zinātniece Ilana Harrusa.
Kosmosa kuģis lielākajai daļai novēroto TGF atradās tūlīt virs negaisa, bet četros gadījumos vētras atradās tālu no Fermi. Turklāt zibens ģenerētie radiosignāli, ko atklāja globālais monitoringa tīkls, norādīja, ka vienīgais zibens laikā bija simtiem vai vairāk jūdžu attālumā. Viena TGF laikā, kas notika 2009. gada 14. decembrī, Fermi atradās virs Ēģiptes. Bet aktīvā vētra bija Zambijā, apmēram 2800 jūdzes uz dienvidiem. Tālā vētra atradās zem Fermi horizonta, tāpēc visus radītos gamma starus nevarēja atklāt.
"Lai arī Fermi nevarēja redzēt vētru, kosmosa kuģis tomēr bija magnētiski savienots ar to," sacīja Džozefs Divers Floridas Tehnoloģiju institūtā Melburnā, Flavā. "TGF ražoja ātrgaitas elektronus un pozitronus, kas pēc tam devās uz augšu Zemes magnētiskais lauks, lai atsitos pret kosmosa kuģi. ”
Gaismas stars turpinājās gar Fermi, sasniedza vietu, kas pazīstama kā spoguļa punkts, kur tā kustība tika mainīta, un tikai pēc tam 23 milisekundēs vēlāk otro reizi atsitās pret kosmosa kuģi. Katru reizi starā esošie pozitroni sadūrās ar kosmosa kuģa elektroniem. Daļiņas iznīcināja viena otru, izstarojot gamma starus, ko atklāja Fermi's GBM.
Zinātniekiem jau sen ir aizdomas, ka TGF rodas no spēcīgiem elektriskajiem laukiem netālu no negaisa virsotnēm. Pareizajos apstākļos, viņi saka, lauks kļūst pietiekami stiprs, lai tas virza augšupvērstu elektronu lavīnu. Sasniedzot ātrumu gandrīz tikpat ātri kā gaismu, augstas enerģijas elektroni izdala gamma starus, kad tos novirza gaisa molekulas. Parasti šos gamma starus uztver kā TGF.
Bet kaskādes elektroni rada tik daudz gamma staru, ka tie izpūstas no atmosfēras elektronus un pozitronus. Tas notiek, kad gamma staru enerģija pārvēršas daļiņu pārī: elektronā un pozitronā. Šīs daļiņas sasniedz Fermi orbītu.
Pozitronu noteikšana rāda, ka no atmosfēras tiek izvadītas daudzas augstas enerģijas daļiņas. Faktiski zinātnieki tagad domā, ka visi TGF izstaro elektronu / pozitronu starus. Dokuments par atradumiem ir pieņemts publicēšanai žurnālā Geophysical Research Letters.
“Fermi rezultāti liek mums soli tuvāk izpratnei par to, kā darbojas TGF,” sacīja Stīvens Kūmers Hercoga universitātē. "Mums joprojām ir jāizdomā, kas ir īpašs šīm vētrām un precīzajai zibens nozīmei šajā procesā."
NASA Fermi Gamma-ray kosmiskais teleskops ir astrofizikas un daļiņu fizikas partnerība. To pārvalda NASA Goddard kosmisko lidojumu centrs Grīnbeltā, Md., Tas tika izstrādāts sadarbībā ar ASV Enerģētikas departamentu ar nozīmīgu ieguldījumu no akadēmiskajām institūcijām un partneriem Francijā, Vācijā, Itālijā, Japānā, Zviedrijā un ASV.
GBM instrumentu operāciju centrs atrodas Nacionālajā kosmosa zinātnes tehnoloģiju centrā Hantsvilā, Ala. Komandā ir iesaistīti zinātnieki no UAH, NASA Māršala kosmisko lidojumu centra Hantsvilā, Max Planck Vasaras Fizikas institūta Vācijā un citām institūcijām.
Pēc pirmdienas pusnakts (Austrumu standarta laiks) papīrs būs pieejams AGU tīmekļa vietnē ar šo saiti tiem, kas reģistrēti AGU.
