Badai Petir Membuat Antimateri

11 Januari 2011: Para ilmuwan menggunakan NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope telah mendeteksi sinar antimateri yang diproduksi di atas badai di Bumi, sebuah fenomena yang tidak pernah terlihat sebelumnya.
Para ilmuwan berpikir partikel antimateri terbentuk di dalam badai dalam sekejap gamma-ray terestrial (TGF) yang berhubungan dengan petir. Diperkirakan bahwa sekitar 500 TGFs terjadi setiap hari di seluruh dunia, tetapi sebagian besar tidak terdeteksi.
"Sinyal ini bukti langsung pertama bahwa badai membuat partikel antimateri balok," kata Michael Briggs, seorang anggota tim Gamma-ray Burst Fermi Monitor (GBM) di Universitas Alabama di Huntsville (UAH). Ia memaparkan temuan itu Senin, saat briefing berita pada pertemuan American Astronomical Society di Seattle. 

Fermi dirancang untuk memonitor sinar gamma, bentuk energi cahaya tertinggi. Ketika antimateri bertabrakan mencolok Fermi dengan partikel materi normal, kedua partikel segera dimusnahkan dan berubah menjadi sinar gamma. The GBM telah mendeteksi sinar gamma dengan energi dari 511.000 volt elektron, sebuah sinyal yang menunjukkan elektron telah bertemu pasangan antimateri nya, positron.
Meskipun GBM Fermi dirancang untuk mengamati peristiwa-energi tinggi di alam semesta, itu juga memberikan wawasan berharga ini fenomena aneh. The GBM selalu memantau seluruh langit di atas langit dan bumi di bawah ini. Tim GBM telah mengidentifikasi 130 TGFs sejak diluncurkan Fermi pada tahun 2008.
"Dalam orbit kurang dari tiga tahun, misi Fermi telah terbukti menjadi alat yang luar biasa untuk menyelidiki alam semesta Sekarang kita belajar bahwa ia dapat menemukan misteri banyak, lebih dekat ke rumah.," Kata Ilana harrus, Fermi program ilmuwan di NASA Markas di Washington.

pesawat ruang angkasa tersebut terletak tepat di atas badai untuk sebagian besar TGFs diamati, tetapi dalam empat kasus, badai jauh dari Fermi. Selain itu, sinyal radio yang dihasilkan petir terdeteksi oleh jaringan monitoring global yang menunjukkan petir hanya pada waktu itu ratusan kilometer lebih jauhnya. Selama satu TGF, yang terjadi pada 14 Desember 2009, Fermi terletak atas Mesir. Namun badai aktif di Zambia, beberapa kilometer 2.800 ke selatan. Badai jauh di bawah cakrawala Fermi, sehingga sinar gamma yang dihasilkan pun tidak bisa terdeteksi.
"Meskipun Fermi tidak bisa melihat badai, pesawat ruang angkasa namun itu magnetis terhubung," kata Joseph Dwyer di Institut Teknologi Florida di Melbourne, Florida "The TGF menghasilkan elektron kecepatan tinggi dan positron, yang kemudian naik medan magnet bumi untuk menyerang pesawat ruang angkasa. "
balok terus Fermi terakhir, mencapai lokasi, yang dikenal sebagai titik cermin, di mana gerakannya terbalik, lalu tekan pesawat ruang angkasa untuk kedua kalinya hanya 23 milidetik kemudian. Setiap kali, positron dalam berkas bertabrakan dengan elektron dalam pesawat ruang angkasa. Partikel-partikel saling dimusnahkan, memancarkan sinar gamma terdeteksi oleh GBM Fermi.
Para ilmuwan lama dicurigai TGFs timbul dari medan listrik kuat di dekat bagian atas badai. Di bawah kondisi yang tepat, mereka mengatakan, lapangan menjadi cukup kuat bahwa drive avalanche ke atas elektron. Mencapai hampir kecepatan secepat cahaya, elektron energi tinggi akan mengeluarkan sinar gamma ketika mereka sedang dibelokkan oleh molekul udara. Biasanya, ini sinar gamma terdeteksi sebagai TGF.

Namun elektron Cascading menghasilkan sinar gamma begitu banyak yang elektron ledakan mereka dan positron yang jelas keluar dari atmosfer. Hal ini terjadi ketika energi sinar gamma berubah menjadi sepasang partikel: elektron dan positron. Ini partikel-partikel yang mencapai orbit Fermi.
Deteksi positron banyak menunjukkan partikel energi tinggi sedang keluar dari atmosfer. Bahkan, para ilmuwan sekarang berpikir bahwa semua TGFs memancarkan elektron / positron balok. Sebuah kertas pada temuan telah diterima untuk publikasi dalam Geophysical Research Letters.
"Hasil Fermi menempatkan kita selangkah lebih dekat untuk memahami bagaimana TGFs kerja," kata Steven teman wanita di Duke University. "Kami masih harus mencari tahu apa yang khusus tentang badai dan petir memainkan peran yang tepat dalam proses."


sumber dari  http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/11jan_antimatter/