https://frosthead.com

Ученые полетели на реактивном самолете в грозу, чтобы изучить антивещество

Шесть лет назад физик-атмосферщик Джозеф Дуайер полетел на реактивном самолете в сердце грозового облака. Траектория самолета не была случайностью - Дуайер является экспертом по молнии. Он известен тем, что посылал маленькие ракеты, привязанные к земле медным проводом, прямо в штормы, чтобы привлечь молнии. Но несмотря на годы работы, загадок о молнии и штормах, которые ее производят, предостаточно. «Внутренности гроз похожи на причудливые пейзажи, которые мы едва начали исследовать», - сказал он Davide Castelvecchi for Nature .

И во время этого полета шесть лет назад Дуайер обнаружил нечто, что он до сих пор не может полностью объяснить. После того, что он называет «неправильным поворотом», самолет вошел в странное облако антивещества.

Ученые уже знают, что грозы являются питательной средой для определенного вида антивещества, называемого позитронами. Эти частицы противоположны электронам. Они несут положительный заряд (отсюда и название), где электроны несут отрицательный заряд. Когда они встречаются, они уничтожают друг друга, и исследователи могут увидеть событие, потому что оно испускает вспышку гамма-излучения. Космический телескоп НАСА Fermi Gamma-ray смог обнаружить эти гамма-вспышки, сверкающие сквозь грозы, вскоре после его запуска в 2008 году. Каждая вспышка дает определенное количество энергии - подпись встречи электронов и позитронов.

Поэтому миссия Дуайера состояла в том, чтобы искать эти гамма-вспышки. Он был тогда во Флоридском технологическом институте и смог получить самолет - тип, которым обычно управляли бизнесмены, сообщает Кастельвекки - и улететь с побережья Джорджии в поисках этих гамма-лучей. В роковой момент пилоты подумали, что повернули обратно к побережью. Кастельвекки пишет:

«Вместо этого это была линия гроз - и мы летели прямо через нее», - говорит Дуайер. Самолет яростно катился взад и вперед и внезапно упал вниз. «Я действительно думал, что умру».

В течение этого времени, однако, некоторые из сигнатур гамма-лучей, зарегистрированных Дуайером, не пришли на должном энергетическом уровне. Они были немного ниже энергии, чем он ожидал. За годы после полета они пытались понять, почему. Дуайер и его коллеги подозревают, что лучи теряли энергию, когда они путешествовали по воздуху и достигли самолета. По их оценкам, самолет пролетел через небольшое облако антивещества примерно в один-два километра в поперечнике.

Антивещество, вероятно, все еще будет позитронами, но откуда они пришли, все еще остается предметом дискуссий. Вместо того, чтобы быть сотворенным грозой, они могли бы устремляться из космоса в форме космических лучей. Или, как предполагает другой физик Александр Гуревич, которого не было в команде, крылья самолета могли собирать заряд, создавая чрезвычайно интенсивные электрические поля, которые генерировали позитроны.

Единственный способ ответить на все эти давние вопросы об облаке антивещества - вернуться на место преступления - Дуайер хочет послать метеозонд в центр сильных штормов. Кроме того, Национальный научный фонд США надеется запустить детектор, который может измерять гамма-лучи, в шторм еще раз, на этот раз на бронированном противотанковом самолете, который будет не так легко бросить, сообщает Castelvecchi. «Очень сложно проводить измерения в грозу», - сказал Дуайер Ира Флатоу в пятницу на научной конференции NPR в 2010 году. «Это большие опасные места». Но не настолько опасный, чтобы заглушить любопытство.

Ученые полетели на реактивном самолете в грозу, чтобы изучить антивещество