NASA pressiteatest:
NASA Fermi gammakiirte kosmoseteleskoopi kasutavad teadlased on tuvastanud Maal äikese kohal tekkinud antimaterjali kiired - nähtust pole kunagi varem nähtud.
Teadlaste arvates moodustusid antimaterjalide osakesed maapealses gammakiirgusvälgus (TGF), mis tekitas lühikese äikese sees ja näitas, et see on seotud välguga. Arvatakse, et kogu maailmas esineb päevas umbes 500 TGF-i, kuid enamik neist jääb märkamatuks.
"Need signaalid on esimesed otsesed tõendid selle kohta, et äikesetormid tekitavad antimaterjalist osakeste kiirte," ütles Michael Briggs, Fermi Gamma-ray Burst Monitori (GBM) meeskonna liige Alabama ülikoolist Huntsville'is (UAH). Ta tutvustas tulemusi esmaspäeval, Ameerika Ühendriikide astronoomiaühingu koosolekul Seattle'is toimuval uudiste briifingul.
Fermi on loodud gammakiirte, valguse kõrgeima energiavormi, jälgimiseks. Kui antikeha lööv Fermi põrkub kokku normaalse aine osakesega, hävitatakse mõlemad osakesed kohe ja muundatakse gammakiirteks. GBM on tuvastanud gammakiiri, mille energia on 511 000 elektronvolti, signaal, mis näitab, et elektron on kohtunud selle antimaterjali vastaspoolega, positroniga.
Ehkki Fermi GBM on loodud universumis toimuvate energiasündmuste jälgimiseks, pakub see ka väärtuslikku teavet selle kummalise nähtuse kohta. GBM jälgib pidevalt kogu taevataeva kõrgemal ja maa all. GBM-i meeskond on tuvastanud 130 TGF-i alates Fermi turuletulekust 2008. aastal.
“Ormiidi orbiidil vähem kui kolm aastat on Fermi missioon osutunud hämmastavaks vahendiks universumi proovimiseks. Nüüd saame teada, et see võib saladusi avastada palju, palju kodule lähemal, “ütles NASA Washingtoni peakorteri Fermi programmiteadlane Ilana Harrus.
Kosmoselaev asus enamiku vaadeldud TGF-ide jaoks vahetult äikese kohal, kuid neljal juhul olid tormid Fermist kaugel. Lisaks näitasid ülemaailmse seirevõrgu tuvastatud välklambi tekitatud raadiosignaalid, et ainuke välk oli tollal sadade või enama miili kaugusel. Ühe TGF-i ajal, mis toimus 14. detsembril 2009, asus Fermi Egiptuse kohal. Aktiivne torm oli aga Sambias, umbes 2800 miili lõunas. Kauge torm oli Fermi silmapiirist allpool, nii et selle tekitatud gammakiiri polnud võimalik tuvastada.
"Ehkki Fermi tormi ei näinud, oli kosmoselaev sellegipoolest magnetiliselt ühendatud," ütles Joseph Dwyer Melbourne'is Florida osariigis asuvas tehnoloogiainstituudis. "TGF tootis kiireid elektrone ja positrone, mis seejärel ratsutasid üles. Maa magnetväli kosmoselaeva löömiseks. ”
Kiir jätkus Fermist mööda, jõudis kohta, mida tuntakse peegelpunktina, kus selle liikumine oli vastupidine, ja tabas kosmoselaeva teist korda, kõigest 23 millisekundi hiljem. Iga kord põrkusid tala positronid kosmoselaeva elektronidega. Osakesed hävitasid üksteise, eraldades Fermi GBM-i tuvastatud gammakiiri.
Teadlased on juba pikka aega kahtlustanud, et TGF-id tekivad äikese tipu lähedal asuvatest tugevatest elektriväljadest. Õigetes tingimustes muutub nende väitel väljak piisavalt tugevaks, et see ajab elektronide ülespoole laviini. Saavutades kiiruse peaaegu sama kiiresti kui valgus, eraldavad suure energiaga elektronid gammakiiri, kui neid õhumolekulid suunavad. Tavaliselt tuvastatakse need gammakiired TGF-na.
Kuid järkjärgulised elektronid tekitavad nii palju gammakiiri, et nad plahvatavad atmosfäärist välja elektronid ja positronid. See juhtub siis, kui gammakiirguse energia muundub osakeste paariks: elektroniks ja positroniks. Just need osakesed jõuavad Fermi orbiidile.
Positronite tuvastamine näitab, et atmosfäärist väljub palju kõrge energiaga osakesi. Tegelikult arvavad teadlased nüüd, et kõik TGF-id kiirgavad elektron- / positronkiiri. Leide käsitlev dokument on aktsepteeritud avaldamiseks ajakirjas Geophysical Research Letters.
"Fermi tulemused panid meid sammu lähemale mõistmisele, kuidas TGF-id töötavad," ütles Steven Cummer Duke'i ülikoolist. "Peame ikkagi välja mõtlema, mis on nende tormide erilist rolli ja täpset rolli, mida välk selles protsessis mängib."
NASA Fermi gammakiire kosmoseteleskoop on astrofüüsika ja osakeste füüsika partnerlus. Seda haldab NASA Goddardi kosmoselennukeskus Greenbeltis, Md. See töötati välja koostöös USA energeetikaosakonnaga ning selle oluliseks panuseks on akadeemilised asutused ja partnerid Prantsusmaal, Saksamaal, Itaalias, Jaapanis, Rootsis ja Ameerika Ühendriikides.
GBMi instrumendioperatsioonide keskus asub Riiklikus kosmosetehnoloogia keskuses Huntsville'is, Alas. Meeskonda kuuluvad UAH teadlaste, NASA Marshalli kosmoselennukeskuse Huntsville'is, Max Plancki Maavälise Füüsika Instituudi Saksamaal ja teiste asutuste koostöö.
Pärast esmaspäeva südaööd (idapoolne tavatööaeg) saavad ajalehed AGU-s registreerunutele kättesaadavaks AGU veebisaidil sellel lingil.
