Ученым впервые удалось зафиксировать потоки антиматерии, которые возникают вследствие грозы в атмосферном фронте нашей планеты. Данное наблюдение стало возможным благодаря использованию гамма-телескопа Fermi (NASA). Такое явление никогда ранее не наблюдалось человеком.
Ученые утверждают, что частицы антиматерии смогли образоваться входе земных гамма-всплесков (TGF) и представляют собой кратковременные вспышки, которые образуются внутри грозового облака. Доказано, что рождение частиц антиматерии происходит, как следствие электрического разряда молнии. Согласно статистике в мире ежедневно происходит более 500 гамма-всплесков, но львиная доля их происходит незаметно.
Такое открытие является очередным доказательством того, что грозы могут порождать потоки частиц антиматерии. Такое заявление сделал Майкл Бриггс, участник группы исследователей, которые занимаются изучением гамма-всплесков при помощи регистрационного оборудования Fermi's Gamma-ray Burst Monitor (GBM). Свои наблюдения и выводы ученый представил на брифинге конференции Американского астрономического общества в Сиэтле.
Данный видеоролик демонстрирует, как космический гамма-телескоп NASA Fermi смог произвести регистрацию потоков антиматерии, которые смогли вылететь из грозового облака. В земных условиях получить гамма-всплески можно при помощи мощных ускорителей, а тут все происходит в грозовом облаке. Такие гамма-всплески получили название TGFs. Входе всплесков образуются электроны с высокой энергией и позитроны. Теперь ученые уверены, что TGFs являются генераторами потоков частиц и антиматерии.
Телескоп Fermi был создан для регистрации гамма-лучей, которые считаются самыми высокоэнергичными видами излучений. Поток антивещества достигает поверхности телескопа Fermi и сталкивается с частицами обыкновенной материи. При данном контакте происходит аннигиляция с испусканием гамма-лучей. Телескоп зарегистрировал гамма-излучение с энергией в 511000 электровольт, такой сигнал свидетельствует о том, что электрон встретился со своим антиэлектроном (позитроном).
Монитор GBM в телескопе Fermi предназначен для экспозиции высокоэнергетических событий, которые происходят в космосе. Такой прибор позволяет окунуться в глубины проиходящий явлений. Монитор следит за всей сферой земли и его «взгляд» способен проникать до поверхности планеты. Ученые, которые работают с монитором GBM уже успели зафиксировать более 130 гамма-всплесков TGFs с момента выведения телескопа Fermi на орбиту (2008 год).
Телескоп за три года эксплуатации зарекомендовал себя как незаменимый инструмент для изучения Вселенной. Теперь ученые уверены, что Вселенная готова открыть тайные близкие к нашему «дому».
14 декабря 2009 года телескоп Fermi находился над Египтом и «наблюдал» за сильной грозой над Замбией. Грозовой фронт находился ниже облаков и телескоп не смог зафиксировать гамма-излучение. Но сам телескоп хоть и «не видел» грозу, но имел с ней магнитную связь. Гамма-всплески генерировали быстрые электроны и позитроны, которые отрывались от магнитного поля земли и достигали поверхности космического аппарата.
Пучок антиматерии миновав телескоп Fermi достигал «зеркальной» точки, в которой разворачивался в обратную сторону и второй раз достигал космического аппарата с временным интервалом 23 миллисекунды. При столкновении пучка о поверхность космического аппарата происходило взаимодействие позитронов с электронами аппарата. Происходила аннигиляция, которая порождала гамма-излучение, которое и было зарегистрировано прибором GBM.
Ученые давно выдвигали предположение, что источником гамма-излучений могут быть сильные электрические поля, которые сконцентрированы в грозовых облаках. Также существует мнение, что при создании определенных условий электрические поля в грозовом облаке могут обладать высокой мощностью, чтобы разогнать электроны с огромной скоростью. Электроны достигают приблизительно скорости света и сталкиваются с молекулами воздуха, что приводит к образованию гамма-лучей. Эти гамма-лучи регистрируются прибором, как гамма-всплески TGF.
Космический гамма-телескоп Fermi (NASA) плодом деятельности астрофизики и физики элементарных частиц. Телескопом управляет Центр космических полетов Годдарда, NASA, в Гринбелте, штат Мэриленд. Телескоп создан совместно с Министерством энергетики США, а также существенный вклад сделан научными организациями и компаньонами из Франции, Германии, Италии, Японии, Швеции и Соединенных Штатов.
