Учені вперше виявили пояс антиматерії навколо Землі
Учені вперше помітили тонкий пояс частинок антиматерії – антипротонів навколо Землі. Навколо Землі вчені вперше виявили тонкий пояс частинок антиматерії – антипротонів. Це відкриття підтвердило теорію про те, що магнітне поле Землі здатне притягувати антиматерію.
Шар антипротонів, як виявили астрофізики, знаходиться між поясами Ван Аллена – двома кільцеподібними зонами, оточуючими планету і утримують звичайні частинки матерії під впливом магнітних полів Землі.
Антипротони були виявлені за допомогою спектрографа PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Аstrophysics) – наукової апаратури для пошуку антиматерії та вивчення астрофізики легких ядер. Його почали використовувати в 2006 році для вивчення природи античастинок космічних променів і частинок в широкому діапазоні енергій.
Однією з цілей PAMELA було виявити серед великої кількості частинок звичайної матерії – таких, як протони і ядра атомів гелію – невелике число частинок антиматерії.
Коли PAMELA проходила через район, званий Південно-Атлантичної аномалією, де радіаційні пояси Землі знаходяться найближче до її поверхні, прилад фіксував у кілька тисяч разів більше антипротонів, ніж можна було б очікувати при звичайному розпаді частинок або з інших космічних джерел.
Наша планета знаходиться під постійним “обстрілом” потоків елементарних частинок з космічного простору – космічних променів. Стикаючись з частками у верхніх шарах земної атмосфери, ці промені утворюють “дощ” з дочірніх частинок. Багато частинок космічних променів або подібні дочірні частинки захоплюються поясами Ван Аллена.
За словами дослідників, це доводить, що пояса антипротонів, аналогічні пояамв Ван Аллена, утримують частинки антиматерії навколо Землі, принаймні , до того моменту, коли вони стикаються в атмосфері з частинками нормальної матерії і при цьому взаємно знищують один одного.
Пояси Ван Аллена є найпотужнішим джерелом антипротонів поблизу Землі, розповів один з керівників проекту Алессандро Бруно з університету Барі в Італії. “Протони, що потрапили в пояс, можуть зникнути при взаємодії зі складовими атмосферними частками, особливо на малій висоті, де частки нейтралізують одна одну”, – пояснив він.
“На висоті понад декілька сот кілометрів рівень цих втрат істотно нижче, і таким чином, там накопичується велика кількість антипротонів”, – додав учений.
На думку дослідників, там може перебувати настільки велике число антипротонів, що в майбутньому антиматерію можна буде використовувати як паливо для космічних кораблів. Така можливість розглядається, зокрема, у звіті Інституту NASA з вивчення передових концепцій.
Раніше фізикам, які працюють в Європейському центрі ядерних досліджень (CERN) у Швейцарії (де розташований найбільший у світі прискорювач частинок – Великий адронний коллайдер), вдалося отримати і на цілих 16 хвилин утримати антиматерію. Подібні успіхи стали регулярними, що дозволило вченим сподіватися, що скоро можна буде приступити до експериментів над нею.
Антіматрія є однією з головних загадок Всесвіту. Фізики виходить з того, що кожна елементарна частинка – протон, електрон, нейтрон і безліч екзотичних частинок – мають дзеркальне відображення у вигляді античастинок. Наприклад, у електрона такою античастинкою є позитрон. Атом антиматерії володіє тією ж масою, що і звичайний атом, якому він відповідає, але несе протилежний заряд.
Згідно теорії Великого вибуху, який створив Всесвіт 13 мільярдів років тому, він справив рівну кількість матерії і антиматерії, проте остання зникла. Якби речовина і антиречовина збереглися в рівних кількостях, це призвело б до їхнього взаємного знищення, і не існувало б нічого – ні зірок, ні планет, включаючи Землю та її мешканців.
Вчені займаються пошуком антиматерії, щоб пояснити ту саму асиметрію, завдяки якій ми існуємо, знайти її джерело і пояснити розвиток Всесвіту.
Нагадаємо, нещодавно астрономи виявили новий супутник Землі – астероїд 2010 TK7, який обертається майже точно по орбіті нашої планети, але у досить дивний спосіб.