Открытие было сделано в процессе наблюдения так называемых земных
вспышек гамма-излучения (terrestrial gamma-ray flashes, TGF). Первые
сообщения о TGF датируются 1994 годом, явление изучено недостаточно
хорошо, но его общий механизм понятен: связанное с грозой сильное
электрическое поле формирует направленный в сторону от поверхности Земли
поток электронов, которые разгоняются до очень высоких скоростей. Эти
быстрые электроны, встречая на своем пути атомы вещества, испускают
гамма-излучение тормозной природы.
По оценкам ученых, каждый день
над Землёй происходит около 500 TGF. «Ферми» регистрирует лишь
небольшую часть таких событий; телескоп был запущен в 2008 году, но
успел передать данные только о 130 TGF, сообщает compulenta.ru.
Поскольку
в кулоновском поле ядра при участии фотонов гамма-излучения может
проходить образование электрон-позитронных пар, частицы антивещества
должны быть вполне обычными спутниками TGF. Заряженные позитроны
движутся, как известно, вдоль силовых линий магнитного поля, что и
помогло «Ферми» обнаружить соответствующий им четкий сигнал.
Одно
из наиболее интересных событий было отмечено 14 декабря 2009 года.
«Ферми» находился над территорией Египта, а гроза бушевала над Замбией, в
четырех с половиной тысячах километров к югу. Даже при наблюдении из
космоса эта гроза должна была оказаться за горизонтом, и обнаружить
гамма-излучение соответствующей TGF телескоп не мог. Позитроны, однако,
достигли магнитно связанного с грозой «Ферми» и, встретившись с
электронами, аннигилировали, свидетельством чего стало появление
гамма-квантов с энергией в 511 кэВ. Телескоп, таким образом, на короткое
время сам стал источником гамма-излучения, им же и зарегистрированного.
Часть
позитронов проследовала дальше и, добравшись до точки отражения,
повернула обратно. Через 23 мс эти частицы снова «врезались» в «Ферми», и
приборы телескопа отметили второй пик в области 511 кэВ.
Нечто
подобное происходит и на других планетах (Юпитере, Сатурне), которые
поддерживают развитие гроз. Впрочем, юпитерианские и сатурнианские
грозовые разряды спрятаны на большой «глубине» в атмосфере, и
образующиеся позитроны могут и не достигать космического пространства.
|