費米太空望遠鏡捕捉到雷雨暴將反物質捲向太空

49太歲

　　美國航太總署（NASA）的費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）偵測到地球雷雨暴上空出現反物質粒子（antimatter particle）光束，科學家以前從未觀測過這種現象。費米上的伽瑪射線爆發監測系統（Gamma-ray Burst Monitor，GBM）團隊科學家Michael Briggs等人認為：這些反物質粒子應該是在地球伽瑪射線閃光（terrestrial gamma-ray flash，TGF）中產生，也就是雷雨暴中伴隨閃電所發生的短暫爆發現象，這是科學上首度直接偵測到雷雨暴能製造反物質粒子光束。據估計，全球每天會發生約500起TGF事件，但絕大部分都未偵測到。

　　費米太空望遠鏡設計的目的是要監測伽瑪射線的動態，伽瑪射線是光譜中能量最高的電磁波。當反物質到費米上的一般粒子物質，正反粒子會馬上互滅，轉換成伽瑪射線。GBM曾偵測到能量高達511,000電子伏特（eV）的伽瑪射線，是一顆帶負電的電子（electron）遇到它的反物質—帶正電的正電子（positron）後，互相對滅（annihilation）的結果。雖然費米的設計是要偵測宇宙中的高能事件，但GBM其實還可以監測其下方的地球，所以也能捕捉到其他奇怪的現象。

　　從2008年升空後到2010年底為止，費米太空望遠鏡的研究團隊已經鑑別出130起TGF事件，其中絕大部分事件偵測到時，費米都剛好在雷雨暴上空，但少數事件發生在離費米較遠之處，而且在這幾次TGF發生同時，由閃電引起的電波訊號都在數百公里之外，所以應該不是閃電引起的。

　　其中一次發生在2009年12月4日的TGF事件，費米太空望遠鏡位在北非的埃及上空，但彼時強烈暴風雨是發生在約4500公里遠的中非尚比亞一帶，根本就在費米可見的地平線以下，因此按理來說不應該偵測到這個暴風雨產生的任何伽瑪射線，可是奇蹟就是發生了！TGF事件產生高速電子和正電子，這些帶電粒子居然順著地球磁場運動而掃過到費米太空望遠鏡，直抵一個所謂「磁鏡向點（magnetic mirror point）」之處，這些帶電粒子折返，在23毫秒之後，再度掃過費米。每次掃過太空望遠鏡時，正電子撞擊到望遠鏡上的電子，彼此對滅，因而發出被GBM偵測到的伽瑪射線。

　　科學家早已懷疑：在恰當狀況下，靠近雷雨暴頂端的電場會變得夠強，迫使大量電子高速向上運動，這些速度接近光速的高速電子被大氣分子偏折而發出伽瑪射線，一般來說就是TGF。然而當大氣中這股電子瀑布發出的伽瑪射線多到不得了時，伽瑪射線能量反會轉變成電子和正電子，抵達費米太空望遠鏡的就是這後來產生的粒子對。這些研究讓科學家能愈來愈瞭解地球上空發生的TGF事件，事實上，科學家現在認為：或許所有的TGF都會發出電子/正電子光束；不過這個想法還得等一段時間才能被證實。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-2-8 09:58 編輯 》