Роберт Лин (Robert Lin), профессор из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги использовали спутник NASA под названием RHESSI (Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager - солнечный спектрограф высоких энергий), чтобы изучить взрыв на Солнце 23 июля 2002 года. RHESSI ловил гамма-лучи, которые испускаются при аннигиляции антивещества с частицами обычного вещества в солнечной атмосфере. Гамма- и рентгеновское излучение - самые высокоэнергетичные формы света, причем гамма-лучи расположены на самом верху этой энергетической шкалы, они несут в миллионы и миллиарды раз больше энергии, чем фотоны видимого света. "Мы получили изображение вспышки в совершенно новом диапазоне, невидимом для человеческих глаз, так что ожидали новых открытий. И RHESSI оправдал наши ожидания уже дважды", - говорит Роберт Лин.
Согласно современным теориям, солнечные вспышки порождают некоторое количество антивещества в плотных слоях солнечной атмосферы вследствие того, что там, как и в ускорителе, присутствует достаточное для этого число частиц, разогнанных до высоких скоростей и испытывающих частые соударения. Но поскольку родившееся таким образом антивещество почти немедленно обращается в потоки фотонов, сталкиваясь с обычным веществом и аннигилируя, исследователи не ожидали, что оно все-таки сможет покинуть эти плотные слои - место своего рождения. Поэтому-то их так и удивило свидетельство присутствия (собственно, разрушения) антивещества в высоких разреженных слоях солнечной атмосферы (где плотность вещества в 1000 раз ниже, чем в собственно "фабрике антивещества").
Остается не совсем ясным, переносится ли антивещество из одной области Солнца в другую или оно рождается непосредственно уже в верхних слоях солнечной атмосферы. Еще более интригующим выглядит тот факт, что взрывы осуществляют своеобразную сортировку этих частиц, ускоряемых до околосветовых скоростей. Сортировка производится в зависимости от масс или электрических зарядов частиц, но механизм ее пока не раскрыт.
Крэйг ДеФорест (Craig DeForest) из Юго-западного научно-исследовательского института в Колорадо (South West Research Institute in Boulder, Colorado) комментирует это так: "Подобный результат столь же удивителен, как если бы золотоискатели взорвали утес и обнаружили при этом, что взрыв отбросил всю грязь в одном направлении, а все золото - в другом".
Источники:
Solar Flare Serves Up Antimatter Surprises - Scientific American
Antimatter factory on Sun yields clues to explosions - NASA-GSFC News Release
Ссылка:
Получены изображения малоизученного излучения Солнца
Один из самых важных источников образования гамма-излучения - процесс аннигиляции вещества и антивещества. Например, при аннигиляции покоящихся электрона и позитрона образуются два гамма-кванта, энергия каждого из которых равна энергии покоя электрона. Аннигиляция вещества и антивещества является одним из самых эффективных процессов преобразования энергии частиц в излучение, так как в процессе аннигиляции происходит преобразование полной энергии частиц, состоящей из кинетической и энергии покоя. При аннигиляции электрона и позитрона образуется либо два фотона, каждый с Е = 0,511 МэВ, либо три фотона с непрерывным частотным спектром. Аннигиляция протонов и антипротонов сопровождается образованием большого числа мезонов, в том числе и нейтральных, которые распадаются на гамма-фотоны.
(Космология и релятивистские объекты)
Аннигиляционное излучение обнаружено в спектрах вспышек на Солнце, в излучении галактического центра и космических гамма-всплесках. Аннигиляционное излучение солнечных вспышек наблюдалось на спутниках OSO-7 (США, 1972) и SMM (США, 1980, 1982). Аннигилирующие позитроны образуются, по-видимому, при распаде радиоактивных ядер и пи-мезонов, возникающих при ядерных взаимодействиях ускоренных во вспышке ионов с солнечным веществом.
(Физическая энциклопедия)
| А также : | Наука Общество |