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美科学家发现地球雷暴会喷射反物质云(组图)

via:新浪科技     time:2011/1/13 11:21:34     readed:979

通过望远镜观测雷暴天气的美宇航局科学家成功捕捉到从地球喷射到太空的反物质云

通过望远镜观测雷暴天气的美宇航局科学家成功捕捉到从地球喷射到太空的反物质云

电子和正电子云穿过费米太空望远镜,造成其释放伽马射线

电子和正电子云穿过费米太空望远镜,造成其释放伽马射线

雷暴向太空释放粒子束的示意图

雷暴向太空释放粒子束的示意图

北京时间1月13日消息,美国科学家在利用太空望远镜观测雷暴天气时,意外地发现了从地面喷射到太空的反物质云。这一现象产生于雷暴在绕地球周围活动时内部发生的反应。

美宇航局科学家在利用费米伽马射线太空望远镜观测世界各地的雷暴天气时,发现了反物质云。费米伽马射线太空望远镜可以研究地面伽马射线闪光(TGFs),当反物质能量从雷暴内部释放出来时,就会发生这种现象。据估计,世界各地每天大约会出现500次地面伽马射线闪光,但大多数探测不到,而在此之前,科学家也没对其进行过研究。

科学家希望,这方面的研究将最终使他们对一种理论有深入了解,即反物质就存在于我们身边。美国佛罗里达理工学院的约瑟夫·德维耶说:“虽然费米太空望远镜无法看到雷暴天气,但它却通过磁场与其建立了联系。地面伽马射线闪光产生了高速运行的电子和正电子,接着,它们又来到地球磁场,撞击费米太空望远镜。”

阿拉巴马大学费米伽马射线爆发监控小组成员迈克尔·布里格斯(Michael Briggs)在1月10日西雅图召开的美国天文学会会议上公布了这项研究成果。他说:“这些信号是雷暴可以产生反物质粒子束的第一个直接证据。”科学家长期以来就怀疑地面伽马射线闪光来自于雷暴顶端附近强大电场。

他们表示,在合适的条件下,电场会变得足够强大,驱使电子向上流动。一旦达到接近于光速的速度,在空气分子的干扰下,这些高能电子会释放伽马射线。通常情况下,这些伽马射线作为地面伽马射线闪光被探测到。虽然费米太空望远镜设计用于观测宇宙中的高能事件,但它还能让科学家对这种奇异现象有重要的认识。

自2008年发射以来,费米太空望远镜一直在观测整个天空和地球,迄今已发现了130次地面伽马射线闪光。美宇航局总部费米太空望远镜项目科学家伊拉纳·哈鲁斯(Ilana Harrus)说:“虽然在轨运行不到三年,但费米太空望远镜已经证明它是探测宇宙的奇妙工具。我们现在了解到,它可以发现距离地球越来越近的谜团。”

反物质

反物质是普通物质的镜像。正常原子是由带正电荷的原子核构成,而核外电子带有负电荷。

反物质的构成与正常物质正好相反,具有带正电荷的电子和带负电荷的原子核。

当物质与反物质相撞,两者会立即湮灭,释放出能量。

自1931年英国物理学家保罗·狄拉克最早提出反物质存在的理论后,它就成了科幻作品的主题。

在《星际迷航》系列电视和电影中,反物质反应堆驱动“企业”号进行太空之旅,而在《达·芬奇密码》姊妹篇《天使与魔鬼》电影中,藏匿在罗马的反物质炸弹成为电影的主线。

据悉,科学家使用反氢激光物理仪器,冷却带负电荷的反质子,将其挤压至正电子云中。

两种粒子结合形成反氢原子,磁场成功在六分之一秒内捕捉到反氢原子。

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