Ученые считают, что грозы могут создавать антивещество

Космический гамма-телескоп «Ферми» зарегистрировал пучки позитронов, появление которых вызывало грозы.

Открытие было сделано в процессе наблюдения так называемых земных вспышек гамма-излучения (terrestrial gamma-ray flashes, TGF). Первые сообщения о TGF датируются 1994 годом, явление изучено недостаточно хорошо, но его общий механизм понятен: связанное с грозой сильное электрическое поле формирует направленный в сторону от поверхности Земли поток электронов, которые разгоняются до очень высоких скоростей. Эти быстрые электроны, встречая на своём пути атомы вещества, испускают гамма-излучение тормозной природы, пишет Компьюлента.

По оценкам учёных, каждый день над Землёй происходит около 500 TGF. «Ферми» регистрирует лишь небольшую часть таких событий; телескоп был запущен в 2008 году, но успел передать данные только о 130 TGF.

Поскольку в кулоновском поле ядра при участии фотонов гамма-излучения может проходить образование электрон-позитронных пар, частицы антивещества должны быть вполне обычными спутниками TGF. Заряженные позитроны движутся, как известно, вдоль силовых линий магнитного поля, что и помогло «Ферми» обнаружить соответствующий им чёткий сигнал.

Одно из наиболее интересных событий было отмечено 14 декабря 2009 года. «Ферми» находился над территорией Египта, а гроза бушевала над Замбией, в четырёх с половиной тысячах километров к югу. Даже при наблюдении из космоса эта гроза должна была оказаться за горизонтом, и обнаружить гамма-излучение соответствующей TGF телескоп не мог. Однако позитроны достигли магнитно связанного с грозой «Ферми» и, встретившись с электронами, аннигилировали, свидетельством чего стало появление гамма-квантов с энергией в 511 кэВ. Телескоп, таким образом, на короткое время сам стал источником гамма-излучения, им же и зарегистрированного.

Часть позитронов проследовала дальше и, добравшись до точки отражения, повернула обратно. Через 23 мс эти частицы снова «врезались» в «Ферми», и приборы телескопа отметили второй пик в области 511 кэВ.

Нечто подобное происходит и на других планетах (Юпитере, Сатурне), которые поддерживают развитие гроз. Впрочем, юпитерианские и сатурнианские грозовые разряды спрятаны на большой «глубине» в атмосфере, и образующиеся позитроны могут и не достигать космического пространства.

Новые результаты были представлены сотрудником Алабамского университета в Хантсвилле Майклом Бриггсом (Michael Briggs) на проходящем в Сиэтле собрании Американского астрономического общества. Развёрнутый отчёт исследователей будет опубликован в журнале Geophysical Research Letters.