科学家们在风暴中发现了反物质

伤我心太深

令人惊奇的发现
卫星在风暴云彩之上发现了反物质

霍尔格 丹姆贝克

  
图片：美国航空航天局Foto: NASA
在宇宙的深处天文学家们寻找着反物质。现在天文望远镜 “费尔米”发现——它就在我们的居住的这个星球之上大气之上。在含雷暴的云彩之上正电子大量的被抛向太空。研究人员看了都傻了眼。
雷电对人类一直以来都是非常震慑的。这种在大气中巨大的能量积聚存在的似乎不只是雷鸣和闪电。科学家首次证明了这点，在这吵闹的大气中还会产生反物质！一种带有正电的正电子射线(正电子束)，即与电子相对立的微粒，被完全地抛向太空。这是美国宇航局的科学家在西雅图的美国天文学会的会议上的报告。
太空天文望远镜“费尔米”取到了证据。科学家在2008你哦按发射的这颗卫星意在寻找高能量伽马射线的源泉——诸如黑洞和超新星的残余。以及为寻找在宇宙中那神秘的暗物质，天文学家们对这个伽马射线望远镜给予了厚望。只是“费尔米”在咱们大气层中的风暴云上发现反物质，是意料之外的事。
在亨茨维尔的阿拉巴马大学就任的米歇尔 布里格斯说：“这一信号首次直接证明了反物质是在雷暴之中产生”。其诱因是在雷暴爆发之前的那一刻，一种被研究人员称作地球上的伽马射线闪电(Gammastrahlenblitze 简：TGF)。他们估计全球性的每天发生500余次这种TGF。
反物质是整个宇宙中在那些几乎不断的高能粒子碰撞时都会生产。当然在我们的大气层中也会不断的生成正电子，当高能量的宇宙射线擦过这种大气分子时。这样就可能使得电子和正电子对儿(正负电子对儿)产生。利用粒子加速器科学家们可以造出人造反物质，甚至欧洲核子研究中心(Cern)在前不久还抓获到它。
在地平线后的闪电
反物质只有极短的寿命，因为正电子会很快的又找到别的电子，从而使两个微粒从新消失(相互抵消)。就是在这种所谓的湮没的同时产生了伽马射线。
德国开发的云检测仪器对反物质的证明起到了决定性的作用。伽马射线爆发检测仪(Gamma-ray Burst Monitor. GBM)监控着整个星空，当然也包括地球。它对伽马射线这类的强能量的光线敏感。自2008年的8月至2010年底这个太空天文望远镜共对地球拍摄到了130幅伽马射线闪电(TGF)。
摄影之角
   
发现: 发现：反物质束射入太空
有四例这类的雷暴是与“费尔米”相距甚远的。在12月14号这个望远镜观察到在埃及的上空一个雷暴戏谑直至赞比亚，它自北向南超过了4000公里。理论上这个仪器应该不可能测到伽马射线的，因为这个风暴超出了“费尔米”的视线到地平线的后面了。即使这样它也收到了伽马射线。
而今研究人员相信已搞清楚自哪里得到这种信号，福罗里达州理工学院的约瑟夫 德怀尔Joseph Dwyer说：“伽马射线闪电(TGF)是一种在雷暴的云层里迅疾产生的正电子和电子”。这些正电子会被抛向宇宙空间，当然也会射向太空里的天文望远镜。在遇到电子后而相互抵消。
这种因之而释放出来的伽马射线被“费尔米”所测量。GBM 仪器测量到能量是510000电子伏特——是一种多么独特的电子和它的反粒子，即正电子湮没时的能量释放值。
在马克思-普朗克-研究所的地球外物理学研究员约亨 格雷纳Jochen Greiner说：“这种正电子能飞到数千公里以外的太空是一件意外的事，当它们的速度减慢时就会湮灭”。初始时这来自雷暴云层里的正电子微粒的速度可达到每小时好几千公里。“当这种正电子碰到在太空的望远镜时就会被测量到它的速度，遇到电子则就共同消失”。
科学家甚至认为，所有的伽马射线闪电(TGF)即电子-正电子束都会辐射，每天都会有几百次这种正电子束射向太空。格雷纳Greiner说：“只是至今尚未清楚，这TGF是如何产生的以及经典的雷电是如何产生的”。虽然搅流在雷暴云层中可能是造成巨大电压差的一种，这不过是十多种原因当中最小的一个(不过是原因的十分之一的小)。研究人员推测，或许是现存的伽马射线闪电引发了云层中的能量导致了在地球上能看到的闪电。对于反物质在云层中研究将在下一期的专业杂志《地球物理研究快报》上刊登。

上校

反物质的原理 是什么？