Iš NASA pranešimo spaudai:
Mokslininkai, naudojantys NASA Fermi gama spindulių kosminį teleskopą, aptiko antimedžiagos pluoštus, susidariusius virš perkūnijos Žemėje, o tai dar nematyta.
Mokslininkai mano, kad antimedžiagos dalelės susidarė per antžeminę gama spindulių blykstę (TGF), trumpą pliūpsnį, susidariusį perkūnijos viduje ir įrodyta, kad jos yra susijusios su žaibais. Apskaičiuota, kad kasdien visame pasaulyje atsiranda apie 500 TGF, tačiau dauguma jų nepastebimi.
'Šie signalai yra pirmasis tiesioginis įrodymas, kad perkūnija sukuria antimedžiagų dalelių pluoštus', - sakė Michaelas Briggsas, Fermi's Gamma-ray Burst Monitor (GBM) komandos narys iš Alabamos universiteto Hantsvilyje (UAH). Jis pristatė išvadas pirmadienį per naujienų konferenciją Amerikos astronomijos draugijos susitikime Sietle.
„Fermi“ sukurtas stebėti gama spindulius – didžiausios energijos energijos formą. Kai antimedžiaga atsitrenkia į Fermį, susiduria su normalios medžiagos dalele, abi dalelės iš karto sunaikinamos ir paverčiamos gama spinduliais. GBM aptiko 511 000 elektronų voltų energijos gama spindulius, signalą, rodantį, kad elektronas susitiko su antimedžiagos atitikmeniu pozitronu.
Nors Fermi GBM sukurtas stebėti didelės energijos įvykius visatoje, jis taip pat suteikia vertingų įžvalgų apie šį keistą reiškinį. GBM nuolat stebi visą dangų viršuje ir Žemę apačioje. GBM komanda nustatė 130 TGF nuo „Fermi“ paleidimo 2008 m.
2009 m. gruodžio 14 d., kai NASA „Fermi“ skrido virš Egipto, erdvėlaivis sulaikė dalelių spindulį iš antžeminės gama spinduliuotės blykstės (TGF), kuri įvyko virš jo horizonto. Fermi gama spindulių sprogimo monitorius aptiko erdvėlaivyje naikinančių pozitronų signalą – ne vieną, o du kartus. Pravažiavus Fermį, kai kurios dalelės atsispindėjo nuo magnetinio „veidrodžio“ taško ir sugrįžo. Autoriai: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras
„Mažiau nei trejus metus orbitoje „Fermi“ misija pasirodė esanti nuostabi priemonė visatai tirti. Dabar sužinome, kad jis gali atrasti paslaptis daug, daug arčiau namų“, – sakė NASA būstinės Vašingtone Fermi programos mokslininkė Ilana Harrus.
Daugumoje stebėtų TGF erdvėlaivis buvo tiesiai virš perkūnijos, tačiau keturiais atvejais audros buvo toli nuo Fermio. Be to, pasaulinio stebėjimo tinklo aptikti žaibo generuojami radijo signalai rodė, kad vienintelis žaibas tuo metu buvo už šimtų ar daugiau mylių. Per vieną TGF, įvykusį 2009 m. gruodžio 14 d., Fermis buvo virš Egipto. Tačiau aktyvi audra buvo Zambijoje, maždaug 2800 mylių į pietus. Tolima audra buvo žemiau Fermio horizonto, todėl jos skleidžiamų gama spindulių nebuvo galima aptikti.
„Nors Fermis nematė audros, erdvėlaivis vis dėlto buvo su ja prijungtas magnetiškai, – sakė Josephas Dwyeris iš Floridos technologijos instituto Melburne, Fla. „TGF gamino didelės spartos elektronus ir pozitronus, kurie vėliau pakilo aukštyn. Žemės magnetinis laukas atsitrenktų į erdvėlaivį.
Spindulis tęsėsi pro Fermį, pasiekė vietą, vadinamą veidrodiniu tašku, kur jo judėjimas buvo apverstas, o po to antrą kartą pataikė į erdvėlaivį vos po 23 milisekundžių. Kiekvieną kartą spindulio pozitronai susidūrė su erdvėlaivio elektronais. Dalelės sunaikino viena kitą, skleisdamos gama spindulius, kuriuos aptiko Fermi GBM.
Mokslininkai jau seniai įtarė, kad TGF atsiranda dėl stiprių elektrinių laukų šalia perkūnijos viršūnių. Jie teigia, kad esant tinkamoms sąlygoms, laukas tampa pakankamai stiprus, kad paskatintų elektronų laviną. Pasiekę beveik tokį pat greitį kaip šviesa, didelės energijos elektronai skleidžia gama spindulius, kai juos nukreipia oro molekulės. Paprastai šie gama spinduliai aptinkami kaip TGF.
Tačiau pakopiniai elektronai sukuria tiek daug gama spindulių, kad iš atmosferos pašalina elektronus ir pozitronus. Taip atsitinka, kai gama spindulių energija virsta dalelių pora: elektronu ir pozitronu. Būtent šios dalelės pasiekia Fermio orbitą.
Pozitronų aptikimas rodo, kad iš atmosferos išmetama daug didelės energijos dalelių. Tiesą sakant, dabar mokslininkai mano, kad visi TGF skleidžia elektronų / pozitronų pluoštus. Straipsnis apie išvadas buvo priimtas publikuoti Geophysical Research Letters.
„Fermi rezultatai priartino mus prie supratimo, kaip veikia TGF“, – sakė Stevenas Cummeris iš Duke universiteto. „Vis dar turime išsiaiškinti, kuo šios audros ypatingos, ir konkretų žaibo vaidmenį šiame procese.
NASA Fermi gama spindulių kosminis teleskopas yra astrofizikos ir dalelių fizikos partnerystė. Jį valdo NASA Goddard Space Flight Center Greenbelt, Md. Jis buvo sukurtas bendradarbiaujant su JAV Energetikos departamentu, svarbiu indėliu iš Prancūzijos, Vokietijos, Italijos, Japonijos, Švedijos ir JAV akademinių institucijų ir partnerių.
GBM instrumentų operacijų centras yra Nacionaliniame kosmoso mokslo technologijų centre Huntsvilyje, Ala. Komandą sudaro mokslininkai iš UAH, NASA Maršalo kosminių skrydžių centro Hantsvilyje, Maxo Plancko nežemiškos fizikos instituto Vokietijoje ir kitų institucijų.
Daugiau šio tyrimo vaizdinių ir animacijų rasite čia.
Po pirmadienio vidurnakčio (Rytų standartiniu laiku) popierius bus prieinamas AGU svetainėje šioje nuorodoje, skirta užsiregistravusiems AGU.