Dintr-un comunicat de presă al NASA:
Oamenii de știință care folosesc Telescopul spațial cu raze Gamma de la NASA au detectat fascicule de antimaterie produse deasupra furtunilor de pe Pământ, fenomen care nu a mai fost văzut până acum.
Oamenii de știință consideră că particulele de antimaterie s-au format într-un fulger cu raze gamma terestre (TGF), o scurtă explozie produsă în interiorul furtunilor și se arată că este asociată cu fulgerul. Se estimează că aproximativ 500 TGF apar zilnic în toată lumea, dar majoritatea sunt nedetectate.
„Aceste semnale sunt primele dovezi directe conform cărora furtunile fac fascicule de particule antimateriale”, a spus Michael Briggs, membru al echipei Fermi’s Gamma-ray Burst Monitor (GBM) de la Universitatea Alabama din Huntsville (UAH). El a prezentat concluziile luni, în cadrul unui briefing de știri la întâlnirea American Astronomical Society din Seattle.
Fermi este conceput pentru a monitoriza razele gamma, cea mai mare formă de energie de lumină. Când Fermi-ul care se lovește de antimaterie se ciocnește cu o particulă de materie normală, ambele particule sunt imediat anihilate și transformate în raze gamma. GBM a detectat raze gamma cu energii de 511.000 electroni volți, un semnal care indică un electron care și-a întâlnit omologul antimaterial, un pozitron.
Deși GBM-ul lui Fermi este conceput pentru a observa evenimente cu energie mare în univers, oferă informații valoroase despre acest fenomen ciudat. GBM monitorizează constant întregul cer ceresc deasupra și Pământul de dedesubt. Echipa GBM a identificat 130 TGF de la lansarea lui Fermi în 2008.
„Pe orbită mai puțin de trei ani, misiunea Fermi s-a dovedit a fi un instrument uimitor pentru sondarea universului. Acum aflăm că poate descoperi mistere mult, mult mai aproape de casă ”, a spus Ilana Harrus, savantul programului Fermi de la sediul NASA din Washington.
Nava spațială a fost localizată imediat deasupra unei furtuni pentru majoritatea TGF-urilor observate, dar în patru cazuri, furtunile au fost departe de Fermi. În plus, semnalele radio generate de trăsnet detectate de o rețea de monitorizare globală indicau că singurul fulger la acea vreme era la sute sau mai mulți kilometri. În timpul unui TGF, care a avut loc pe 14 decembrie 2009, Fermi a fost situat peste Egipt. Dar furtuna activă a fost în Zambia, la vreo 2.800 de mile spre sud. Furtuna îndepărtată s-a aflat sub orizontul lui Fermi, astfel încât orice rază gamma produsă nu ar fi putut fi detectată.
„Chiar dacă Fermi nu a putut vedea furtuna, nava spațială a fost totuși conectată magnetic la ea”, a spus Joseph Dwyer de la Florida Institute of Technology din Melbourne, Fla. „TGF a produs electroni și pozitroni de mare viteză, care apoi s-au ridicat Câmpul magnetic al Pământului pentru a lovi nava spațială. ”
Fasciculul a continuat pe lângă Fermi, a ajuns într-o locație, cunoscută sub numele de punct de oglindă, unde mișcarea sa a fost inversată, apoi a lovit nava spațială a doua oară la doar 23 de milisecunde mai târziu. De fiecare dată, pozitronii din fascicul s-au ciocnit cu electroni în nava spațială. Particulele s-au anihilat reciproc, emitând raze gamma detectate de GBM-ul lui Fermi.
Oamenii de știință cred că TGF-urile apar din câmpurile electrice puternice din apropierea vârfurilor furtunilor. În condițiile potrivite, spun ei, câmpul devine suficient de puternic încât conduce o avalanșă ascendentă de electroni. Atingând viteze aproape de lumină, electronii cu energie mare emană raze gamma atunci când sunt deviați de moleculele de aer. În mod normal, aceste raze gamma sunt detectate ca TGF.
Însă electronii în cascadă produc atât de multe raze gamma, încât ele suflă electroni și pozitroni care se limpezesc din atmosferă. Acest lucru se întâmplă atunci când energia razei gamma se transformă într-o pereche de particule: un electron și un pozitron. Aceste particule ajung la orbita lui Fermi.
Detectarea pozitronilor arată că multe particule cu energie mare sunt evacuate din atmosferă. De fapt, oamenii de știință consideră că toate TGF-urile emit fascicule de electroni / pozitroni. Un document privind constatările a fost acceptat pentru publicare în scrisori de cercetare geofizică.
„Rezultatele Fermi ne-au făcut un pas mai aproape de a înțelege modul în care funcționează TGF-urile”, a spus Steven Cummer la Duke University. „Mai trebuie să ne dăm seama ce este special despre aceste furtuni și rolul precis al fulgerului în acest proces.”
Telescopul spațial Fermi Gamma de la NASA de la NASA este un parteneriat de astrofizică și fizică a particulelor. Este gestionat de Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md. A fost dezvoltat în colaborare cu Departamentul de Energie al SUA, cu contribuții importante din partea instituțiilor academice și partenerilor din Franța, Germania, Italia, Japonia, Suedia și Statele Unite.
GBM Instrument Operations Center este situat la Centrul Național de Științe Spațiale din Huntsville, Ala. Echipa include o colaborare de oameni de știință de la UAH, Centrul de zbor spațial Marshall al NASA din Huntsville, Institutul Max Planck pentru fizică extraterestră din Germania și alte instituții.
După miezul nopții de luni, (ora standardului estic), hârtia va deveni disponibilă pe site-ul AGU la acest link pentru cei înregistrați la AGU.
