Грозы создают антивещество
Телескоп Ферми обнаружил полне земные источники гамма-излучения — короткие гамма-вспышки, возникающие одновременно с молниями. Ежедневно на планете возникает около 500 таких вспышек, хотя большинство их не фиксируется.
«Эти сигналы являются первыми прямыми свидетельствами того, что грозы порождают пучки частиц антиматерии», — сказал Майкл Бриггс из университета Алабамы, один из членов команды Ферми, представивший это открытие на конференции Американского астрономического общества в Сиэтле.
Один из приборов на борту Ферми — детектор гамма-вспышек GBM (Gamma-ray Burst Monitor) зафиксировал 130 гамма-всплесков на Земле с момента запуска телескопа в 2008 году. Большинство из них было связано с грозами, происходившими в поле зрения аппарата.
Однако в четырех случаях прибор фиксировал гамма-вспышки, когда грозы на Земле были далеко за горизонтом. Так, например, Ферми «увидел» вспышку 14 декабря 2009 года, находясь над Египтом, в то время, как гроза была в 4,5 тысячи километров южнее, в Замбии, и напрямую «видеть» эту грозу GBM не мог.
Ученые объясняют такие случаи загоризонтного зрения присутствием антиматерии — антиподов электронов позитронов — среди «продуктов» грозы. Мощные потоки электронов, возникающие при разряде молнии, порождают гамма-излучение. В свою очередь, гамма-излучение, воздействуя на атомы в атмосфере, может приводить к появлению пар частица-античастица — электронов и позитронов. Позитроны, двигаясь вдоль силовых линий магнитного поля Земли, спустя 23 миллисекунды добирались до телескопа Ферми, аннигилировали с электронами и порождали гамма лучи, которые и фиксировал монитор GBM.
Энергия излучения — 511 килоэлектронвольт — соответствовала предположению об аннигиляции электронов и позитронов. Данные об открытии земного генератора антиматерии будут опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Гамма-телескоп Ферми (Fermi Gamma-ray Space Telescope) был запущен на орбиту 11 июня 2008 года под именем GLAST и в августе был переименован в честь физика Энрико Ферми (1901-1954), одного из участников Манхэттенского проекта и основоположника физики высоких энергий.