美科學家發現地球雷暴會噴射反物質雲(組圖)

2011-01-16 13:05

通過望遠鏡觀測雷暴天氣成功捕捉到從地球噴射到太空的反物質雲

電子和正電子雲穿過費米太空望遠鏡，造成其釋放伽馬射線

雷暴向太空釋放粒子束的示意圖

美國科學家在利用太空望遠鏡觀測雷暴天氣時，意外地發現了從地面噴射到太空的反物質雲。這一現象產生於雷暴在繞地球周圍活動時內部發生的反應。

美宇航局科學家在利用費米伽馬射線太空望遠鏡觀測世界各地的雷暴天氣時，發現了反物質雲。費米伽馬射線太空望遠鏡可以研究地面伽馬射線閃光(TGFs)，當反物質能量從雷暴內部釋放出來時，就會發生這種現象。據估計，世界各地每天大約會出現500次地面伽馬射線閃光，但大多數探測不到，而在此之前，科學家也沒對其進行過研究。

科學家希望，這方面的研究將最終使他們對一種理論有深入瞭解，即反物質就存在於我們身邊。美國佛羅里達理工學院的約瑟夫·德維耶說：「雖然費米太空望遠鏡無法看到雷暴天氣，但它卻通過磁場與其建立了聯繫。地面伽馬射線閃光產生了高速運行的電子和正電子，接著，它們又來到地球磁場，撞擊費米太空望遠鏡。」

阿拉巴馬大學費米伽馬射線爆發監控小組成員邁克爾·布裡格斯(Michael Briggs)在1月10日西雅圖召開的美國天文學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生反物質粒子束的第一個直接證據。」科學家長期以來就懷疑地面伽馬射線閃光來自於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，驅使電子向上流動。一旦達到接近於光速的速度，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。雖然費米太空望遠鏡設計用於觀測宇宙中的高能事件，但它還能讓科學家對這種奇異現象有重要的認識。

自2008年發射以來，費米太空望遠鏡一直在觀測整個天空和地球，迄今已發現了130次地面伽馬射線閃光。美宇航局總部費米太空望遠鏡項目科學家伊拉納·哈魯斯(Ilana Harrus)說：「雖然在軌運行不到三年，但費米太空望遠鏡已經證明它是探測宇宙的奇妙工具。我們現在瞭解到，它可以發現距離地球越來越近的謎團。」

反物質

反物質是普通物質的鏡像。正常原子是由帶正電荷的原子核構成，而核外電子帶有負電荷。

反物質的構成與正常物質正好相反，具有帶正電荷的電子和帶負電荷的原子核。

當物質與反物質相撞，兩者會立即湮滅，釋放出能量。

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

在《星際迷航》系列電視和電影中，反物質反應爐驅動「企業」號進行太空之旅，而在《達·芬奇密碼》姊妹篇《天使與魔鬼》電影中，藏匿在羅馬的反物質炸彈成為電影的主線。

據悉，科學家使用反氫激光物理儀器，冷卻帶負電荷的反質子，將其擠壓至正電子雲中。

兩種粒子結合形成反氫原子，磁場成功在六分之一秒內捕捉到反氫原子。