Từ một thông cáo báo chí của NASA:
Các nhà khoa học sử dụng Kính viễn vọng không gian tia Gamma của NASA Fermi đã phát hiện ra các chùm phản vật chất được tạo ra trên giông bão trên Trái đất, một hiện tượng chưa từng thấy trước đây.
Các nhà khoa học nghĩ rằng các hạt phản vật chất được hình thành trong một tia sáng tia gamma trên mặt đất (TGF), một vụ nổ ngắn được tạo ra bên trong giông bão và cho thấy có liên quan đến sét. Người ta ước tính rằng khoảng 500 TGF xảy ra hàng ngày trên toàn thế giới, nhưng hầu hết không bị phát hiện.
Những tín hiệu này là bằng chứng trực tiếp đầu tiên cho thấy giông bão tạo ra các chùm hạt phản vật chất, Michael cho biết, Michael Briggs, thành viên của nhóm giám sát tia sáng Gamma-ray Burma (GBM) tại Đại học Alabama ở Huntsville (UAH). Ông đã trình bày những phát hiện hôm thứ Hai, trong một cuộc họp báo tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ tại Seattle.
Fermi được thiết kế để theo dõi các tia gamma, dạng năng lượng cao nhất của ánh sáng. Khi phản vật chất nổi bật Fermi va chạm với một hạt vật chất bình thường, cả hai hạt ngay lập tức bị hủy và biến thành tia gamma. GBM đã phát hiện các tia gamma có năng lượng 511.000 volt, một tín hiệu cho thấy một electron đã gặp đối tác phản vật chất của nó, một positron.
Mặc dù FermiTHER GBM được thiết kế để quan sát các sự kiện năng lượng cao trong vũ trụ, nhưng nó cũng cung cấp những hiểu biết có giá trị về hiện tượng kỳ lạ này. GBM liên tục theo dõi toàn bộ bầu trời thiên thể ở trên và Trái đất bên dưới. Nhóm GBM đã xác định được 130 TGF kể từ khi Fermi vào năm 2008 ra mắt.
Trong quỹ đạo chưa đầy ba năm, sứ mệnh Fermi đã được chứng minh là một công cụ tuyệt vời để thăm dò vũ trụ. Bây giờ chúng ta biết rằng nó có thể khám phá những bí ẩn rất nhiều, gần nhà hơn, Ilana Harrus, nhà khoa học chương trình Fermi tại Trụ sở NASA ở Washington, nói.
Tàu vũ trụ đã được đặt ngay phía trên một cơn giông cho hầu hết các TGF được quan sát, nhưng trong bốn trường hợp, bão đã cách xa Fermi. Bên cạnh đó, sét tạo ra tín hiệu vô tuyến phát hiện bởi một mạng lưới quan trắc toàn cầu chỉ ra sét chỉ vào thời điểm đó là hàng trăm hoặc nhiều dặm. Trong một TGF, xảy ra vào ngày 14 tháng 12 năm 2009, Fermi đã ở trên Ai Cập. Nhưng cơn bão hoạt động là ở Zambia, một số 2.800 dặm về phía nam. Cơn bão ở xa nằm dưới chân trời Fermi, do đó, bất kỳ tia gamma nào nó tạo ra không thể được phát hiện.
Mặc dù Fermi không thể nhìn thấy cơn bão, tuy nhiên tàu vũ trụ đã được kết nối với từ tính, Joseph cho biết Joseph Dwyer tại Viện Công nghệ Florida ở Melbourne, Fla. The TGF đã sản xuất các electron và positron tốc độ cao, sau đó cưỡi lên Từ trường của trái đất để tấn công tàu vũ trụ.
Chùm tia tiếp tục đi qua Fermi, đến một vị trí, được gọi là điểm gương, nơi chuyển động của nó bị đảo ngược, và sau đó đâm vào tàu vũ trụ lần thứ hai chỉ sau 23 mili giây. Mỗi lần, positron trong chùm va chạm với các electron trong tàu vũ trụ. Các hạt tiêu diệt lẫn nhau, phát ra các tia gamma được phát hiện bởi Fermi GB GBM.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ các TGF phát sinh từ các điện trường mạnh gần đỉnh giông bão. Theo các điều kiện phù hợp, họ nói, trường trở nên đủ mạnh để nó đẩy một lượng điện tử đi lên. Đạt tốc độ nhanh gần bằng ánh sáng, các electron năng lượng cao phát ra tia gamma khi chúng bị lệch bởi các phân tử không khí. Thông thường, các tia gamma này được phát hiện dưới dạng TGF.
Nhưng các electron xếp tầng tạo ra rất nhiều tia gamma đến nỗi chúng làm nổ các electron và positron ra khỏi khí quyển. Điều này xảy ra khi năng lượng tia gamma biến đổi thành một cặp hạt: electron và positron. Nó có những hạt này đạt đến quỹ đạo Fermi.
Việc phát hiện positron cho thấy nhiều hạt năng lượng cao đang bị đẩy ra khỏi khí quyển. Trên thực tế, các nhà khoa học hiện nay nghĩ rằng tất cả các TGF đều phát ra chùm electron / positron. Một bài báo về những phát hiện đã được chấp nhận để công bố trong Thư nghiên cứu địa vật lý.
Kết quả của Fermi đưa chúng ta đến một bước gần hơn để hiểu cách thức hoạt động của TGFs, ông Steven Cummer nói tại Đại học Duke. Chúng tôi vẫn phải tìm ra điều gì đặc biệt về những cơn bão này và vai trò chính xác của sét trong quá trình này.
Kính viễn vọng không gian tia Gamma của NASA Fermi là một quan hệ đối tác vật lý thiên văn và hạt. Nó được quản lý bởi Trung tâm bay không gian NASA God Goddard ở Greenbelt, Md. Nó được phát triển với sự hợp tác của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, với sự đóng góp quan trọng từ các tổ chức học thuật và đối tác ở Pháp, Đức, Ý, Nhật Bản, Thụy Điển và Hoa Kỳ.
Trung tâm điều hành dụng cụ GBM được đặt tại Trung tâm công nghệ khoa học vũ trụ quốc gia ở Huntsville, Ala. Nhóm nghiên cứu bao gồm sự hợp tác của các nhà khoa học từ Trung tâm hàng không vũ trụ của NASA, NASA Marshall Marshall ở Huntsville, Viện Vật lý ngoài Trái đất Max Planck ở Đức và các tổ chức khác.
Sau nửa đêm vào thứ Hai, (Giờ chuẩn miền Đông), bài viết sẽ có sẵn trên trang web của AGU tại liên kết này cho những người đã đăng ký với AGU.
