雷暴反物質(zhì)云 - 發(fā)現(xiàn)

美宇航局科學(xué)家在利用費米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡觀測世界各地的雷暴天氣時，發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)云。

自2008年發(fā)射以來，費米太空望遠(yuǎn)鏡一直在觀測整個天空和地球，迄今已發(fā)現(xiàn)了130次地面伽馬射線閃光。美宇航局總部費米太空望遠(yuǎn)鏡項目科學(xué)家伊拉納·哈魯斯(Ilana Harrus)說：“雖然在軌運行不到三年，但費米太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)證明它是探測宇宙的奇妙工具。我們現(xiàn)在了解到，它可以發(fā)現(xiàn)距離地球越來越近的謎團(tuán)?！?/p>

雷暴反物質(zhì)云 - 形成原理

費米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡可以研究地面伽馬射線閃光(TGFs)，當(dāng)反物質(zhì)能量從雷暴內(nèi)部釋放出來時，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。據(jù)估計，世界各地每天大約會出現(xiàn)500次地面伽馬射線閃光，但大多數(shù)探測不到，而在此之前，科學(xué)家也沒對其進(jìn)行過研究。

雷暴反物質(zhì)云 - 研究

電子和正電子云穿過費米太空望遠(yuǎn)鏡，造成其釋放伽馬射線

科學(xué)家希望，這方面的研究將最終使他們對一種理論有深入了解，即反物質(zhì)就存在于我們身邊。美國佛羅里達(dá)理工學(xué)院的約瑟夫·德維耶說：“雖然費米太空望遠(yuǎn)鏡無法看到雷暴天氣，但它卻通過磁場與其建立了聯(lián)系。地面伽馬射線閃光產(chǎn)生了高速運行的電子和正電子，接著，它們又來到地球磁場，撞擊費米太空望遠(yuǎn)鏡。”

阿拉巴馬大學(xué)費米伽馬射線爆發(fā)監(jiān)控小組成員邁克爾·布里格斯(Michael Briggs)在1月10日西雅圖召開的美國天文學(xué)會會議上公布了這項研究成果。他說：“這些信號是雷暴可以產(chǎn)生反物質(zhì)粒子束的第一個直接證據(jù)。”科學(xué)家長期以來就懷疑地面伽馬射線閃光來自于雷暴頂端附近強大電場。

他們表示，在合適的條件下，電場會變得足夠強大，驅(qū)使電子向上流動。一旦達(dá)到接近于光速的速度，在空氣分子的干擾下，這些高能電子會釋放伽馬射線。通常情況下，這些伽馬射線作為地面伽馬射線閃光被探測到。雖然費米太空望遠(yuǎn)鏡設(shè)計用于觀測宇宙中的高能事件，但它還能讓科學(xué)家對這種奇異現(xiàn)象有重要的認(rèn)識。

雷暴反物質(zhì)云 - 反物質(zhì)

雷暴向太空釋放粒子束的示意圖

反物質(zhì)是普通物質(zhì)的鏡像。正常原子是由帶正電荷的原子核構(gòu)成，而核外電子帶有負(fù)電荷。

反物質(zhì)的構(gòu)成與正常物質(zhì)正好相反，具有帶正電荷的電子和帶負(fù)電荷的原子核。

當(dāng)物質(zhì)與反物質(zhì)相撞，兩者會立即湮滅，釋放出能量。

自1931年英國物理學(xué)家保羅·狄拉克最早提出反物質(zhì)存在的理論后，它就成了科幻作品的主題。

在《星際迷航》系列電視和電影中，反物質(zhì)反應(yīng)堆驅(qū)動“企業(yè)”號進(jìn)行太空之旅，而在《達(dá)·芬奇密碼》姊妹篇《天使與魔鬼》電影中，藏匿在羅馬的反物質(zhì)炸彈成為電影的主線。

據(jù)悉，科學(xué)家使用反氫激光物理儀器，冷卻帶負(fù)電荷的反質(zhì)子，將其擠壓至正電子云中。

兩種粒子結(jié)合形成反氫原子，磁場成功在六分之一秒內(nèi)捕捉到反氫原子。