Z tiskové zprávy NASA:
Vědci používající kosmický dalekohled Fermi gama NASA objevili paprsky antihmoty produkované nad bouřkami na Zemi, což je jev, který nikdy předtím nebyl viděn.
Vědci se domnívají, že částice antihmoty byly vytvořeny v pozemském gama záblesku (TGF), krátkém výbuchu, který se vytvořil uvnitř bouřek a ukázalo se, že je spojen s blesky. Odhaduje se, že na celém světě se denně vyskytuje asi 500 TGF, ale většina zůstává nedetekována.
"Tyto signály jsou prvním přímým důkazem toho, že bouřky vytvářejí paprsky částic antihmoty," řekl Michael Briggs, člen týmu Fermiho gama-ray burst monitor (GBM) na University of Alabama v Huntsville (UAH). Výsledky představil v pondělí během zpravodajského briefingu na setkání Americké astronomické společnosti v Seattlu.
Fermi je navržen tak, aby monitoroval gama paprsky, což je forma energie s nejvyšší energií. Když narazí antihmota Fermi na částici normální hmoty, obě částice jsou okamžitě zničeny a přeměněny na gama paprsky. GBM detekoval gama paprsky s energií 511 000 elektronových voltů, což je signál, který naznačuje, že elektron splnil svůj protějšek antihmotu, pozitron.
Ačkoli je Fermiho GBM navržen tak, aby sledoval události s vysokou energií ve vesmíru, poskytuje také cenné poznatky o tomto podivném jevu. GBM neustále sleduje celou nebeskou oblohu nahoře a Zemi níže. Od uvedení Fermi v roce 2008 tým GBM identifikoval 130 TGF.
"Na oběžné dráze méně než tři roky se mise Fermi ukázala jako úžasný nástroj pro zkoumání vesmíru." Nyní se dozvídáme, že může odhalit záhady mnohem, mnohem blíže domovu, “řekla Ilana Harrus, programová vědkyně Fermi z centrály NASA ve Washingtonu.
Kosmická loď byla umístěna bezprostředně nad bouřkou pro většinu pozorovaných TGF, ale ve čtyřech případech byly bouře daleko od Fermi. Kromě toho rádiové signály generované blesky detekované globální monitorovací sítí naznačovaly, že jediný blesk byl v té době vzdálen stovky nebo více kilometrů. Během jednoho TGF, ke kterému došlo 14. prosince 2009, byl Fermi umístěn nad Egyptem. Aktivní bouře však byla v Zambii, asi 2 800 mil na jih. Vzdálená bouře byla pod Fermiho horizontem, takže žádné gama paprsky, které vytvořila, nemohly být detekovány.
"Přestože Fermi neviděl bouři, kosmická loď byla s ní magneticky spojena," řekl Joseph Dwyer z Floridského technologického institutu v Melbourne, Fla. "TGF produkoval vysokorychlostní elektrony a pozitrony, které poté vyrazily Zemské magnetické pole zasáhlo kosmickou loď. “
Paprsek pokračoval kolem Fermi, dorazil na místo známé jako zrcadlový bod, kde byl jeho pohyb obrácen, a pak zasáhl kosmickou loď podruhé o pouhých 23 milisekund později. Pokaždé se pozitrony v paprsku srazily s elektrony v kosmické lodi. Částice se navzájem zničily a emitovaly gama paprsky detekované Fermiho GBM.
Vědci dlouho předpokládali, že TGF pocházejí ze silných elektrických polí poblíž vrcholků bouřek. Říká se, že za správných podmínek je pole dostatečně silné, aby pohánělo lavinu elektronů směrem nahoru. Vysokorychlostní elektrony dosahují rychlosti téměř stejně rychle jako světlo a uvolňují paprsky gama, když jsou vychýleny molekulami vzduchu. Normálně jsou tyto paprsky gama detekovány jako TGF.
Kaskádové elektrony však produkují tolik gama paprsků, že vystřelí elektrony a pozitrony z atmosféry. K tomu dochází, když se energie gama paprsku transformuje na dvojici částic: elektron a pozitron. Právě tyto částice se dostávají na Fermiho orbitu.
Detekce pozitronů ukazuje, že z atmosféry je vypuzováno mnoho vysokoenergetických částic. Ve skutečnosti si nyní vědci myslí, že všechny TGF emitují svazky elektronů / pozitronů. Dokument o zjištěních byl přijat k publikaci v Geofyzikálním výzkumném dopise.
"Výsledky Fermi nás posunuly blíže k pochopení toho, jak TGF fungují," řekl Steven Cummer z Duke University. "Stále musíme zjistit, co je na těchto bouřích zvláštní a jaká přesná role blesku v tomto procesu hraje."
Fermi gama kosmický dalekohled NASA je partnerství astrofyziky a částicové fyziky. Je spravováno Goddardovým vesmírným letovým střediskem NASA v Greenbeltu, MD. Bylo vyvinuto ve spolupráci s americkým ministerstvem energetiky, s důležitými příspěvky akademických institucí a partnerů ve Francii, Německu, Itálii, Japonsku, Švédsku a Spojených státech.
GBM Instrument Operations Center se nachází v National Space Science Technology Center v Huntsville, Ala. Součástí týmu je spolupráce vědců z UAH, NASA Marshall Space Flight Center v Huntsville, Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku v Německu a dalších institucí.
Po pondělní půlnoci (východní standardní čas) bude příspěvek k dispozici na webu AGU na tomto odkazu pro ty registrované u AGU.
