جنرال لواء

تم اكتشاف حزم من المادة المضادة موجهة إلى الأرض داخل عين الإعصار


في عام 2015 ، ضرب إعصار باتريشيا البر الرئيسي في المكسيك ، وضرب الساحل الغربي بقوة غير مسبوقة. لا تزال العاصفة أقوى إعصار استوائي تم تسجيله على الإطلاق في شرق المحيط الهادئ. بينما قام معظم الناس بإخلاء المنطقة أو استعدادهم للتحصين ، كان علماء جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز منشغلين بخطة أخرى - التحليق في قلب العاصفة.

تم اكتشاف الجسيمات باستخدام أداة مثبتة على متن أحد NOAA's Hurricane Hunter الطائرات التي حلقت عبر عين العاصفة خلال ذروة شدتها. وسط كل الدمار ، التقط العلماء معلومات عميقة - حزم من البوزيترونات الهابطة ، نظير المادة المضادة للإلكترون. التقط الفريق دفقات قوية من أشعة جاما والأشعة السينية ، مما يشير إلى وجود البوزيترونات.

في هذه الصورة ، قام باحثون من جامعة كاليفورنيا بسانتا كروز بتجميع الكاشف المحمول جواً لانبعاثات البرق النشطة (ADELE) mark II - وهو جهاز يمكنه اكتشاف الأشعة السينية وأشعة جاما. يوجد أسفل الجهاز طائرة ADELE Hurricane Hunter التابعة لـ NOAA ، وهي الطائرة المستخدمة لحمل المعدات. إلى اليمين هو إعصار باتريشيا

يشرح ديفيد سميث ، الأستاذ بجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، أن الشعاع هو المكون الهابط لأعلى وميض أشعة جاما الأرضية (TGF). تم اكتشاف الومضات في عام 1994 عندما تم رصدها بواسطة الأقمار الصناعية المجهزة بكواشف أشعة جاما. من المعروف أن TGFs يتم إنشاؤها بواسطة الإضاءة وعلى مدى العقود ، تم تسجيل آلاف الأحداث بواسطة الأقمار الصناعية في المدار. ومع ذلك ، حتى وقت قريب ، تم اكتشاف الحزم الموجهة لأعلى فقط.

وفقًا لجامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، تم افتراض حزم البوزيترونات العكسية من خلال النماذج النظرية لـ TGFs ، لكنها ظلت غير مكتشفة - حتى الآن.

قال سميث: "هذا هو أول تأكيد لهذا التوقع النظري ، ويظهر أن TGFs تخترق الغلاف الجوي من أعلى إلى أسفل بإشعاع عالي الطاقة". "كان من الممكن الكشف عن هذا الحدث من الفضاء ، مثل جميع TGFs الأخرى التي تم الإبلاغ عنها تقريبًا ، مثل شعاع صاعد ناتج عن سيل من الإلكترونات. رأيناه من الأسفل بسبب إرسال حزمة من المادة المضادة (البوزيترونات) في الاتجاه المعاكس."

كيف تطلق الأعاصير أشعة المادة المضادة على الأرض

إن إنتاج البوزيترونات هو نتيجة سلسلة من الأحداث النووية القوية بشكل لا يصدق. يبدأ عاليا في الغلاف الجوي فوق العاصفة. هناك ، تقذف الحقول الكهربائية القوية سيلًا من الإلكترونات نحو الفضاء. تصطدم الإلكترونات المسرعة بالجزيئات الموجودة في الهواء ، مما يؤدي إلى انحراف مسارها وينتج عن ذلك انفجار أشعة غاما - أعلى شكل طاقة معروف للضوء.

في هذه الصورة ، يتم إخراج الإلكترونات (الموضحة باللون الوردي) مبدئيًا للخارج بواسطة حقول مغناطيسية قوية. بعد ذلك ، عندما تصطدم الإلكترونات بجزيئات الهواء ، يتم إنتاج المزيد من أشعة جاما التي تصطدم بالإلكترونات الأخرى. تتسارع الإلكترونات عندما تصطدم بأشعة جاما ، مما يزيد من الطاقة التي تحملها.

إن الإلكترونات التي تصطدم بجزيئات أخرى مع طاقة كافية تطلق بشكل خاص TGFs كبيرة - أشعة قوية بما يكفي لاختراق قلب الذرة. بعد التفاعل مع نواة الذرة ، يتم تحويل شعاع جاما إلى بوزيترون وإلكترون - وهي عملية نووية تعرف باسمانتاج زوجي

وبطبيعة الحال ، تنجذب الجسيمات إلى بعضها البعض بسبب شحنتها المتعارضة ، ولكنها تنفصل عن الحقول المغناطيسية القوية فوق العواصف.

يعد هذا الحدث نادرًا إلى حد ما نظرًا لأن العملية تتطلب إخراج سيل هائل من الجسيمات باتجاه الفضاء - وهو حدث يستهلك قدرًا غير معروف من الطاقة. العملية الدقيقة ليست مفهومة تماما بعد.

قال سميث: "إنه حدث غير عادي ، وما زلنا لا نفهم كيف يصبح مشرقًا للغاية".

بينما لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها ، فإن العلماء متحمسون بشأن الاكتشاف الأخير لحزم الجسيمات المضادة الموجهة إلى الأرض - على الرغم من عدم تأكد أحد مما يعنيه ذلك للمستقبل.


شاهد الفيديو: العوالم السبع الخفية والابعاد الخمس اشياء ستعرفها للمرة الاولى (كانون الثاني 2022).