Ta del av allt innehåll på Aktuell Hållbarhet
Starta din prenumeration

Prenumerera

Söndag05.07.2020

Kontakt

Annonsera

Meny

Starta din prenumeration

Prenumerera

Sök

Klimat

Antimaterian är över oss

Publicerad: 14 Januari 2011, 08:59

Bokstavligen. Amerikanska forskare har visat att åskmoln är bra på att skapa strålar av antielektroner (positroner).


Det är inte bara forskarna vid CERN som kan skapa antimateria, moder natur är också bra på det. En ny upptäckt som skedde av en händelse, ungefär lika viktig som den slumpmässiga upptäckten av gammablixtar från universum, påvisar att vanliga åskmoln kan skapa strålar av antimateria som sprutar rakt upp i rymden.

Röntgenteleskopet Fermi, hjälten i denna solskens-(nåja, åska och regn)-historia.

Som du kanske minns, skickade USA 1963 upp en satellit kallad Vela med röntgen-, neutron- och gammadetektorer, som skulle övervaka att provstoppsavtalet för kärnvapen hölls av Sovjet. Den hittade inte så många kärnsprängningar. Vela 1 följdes av många flera. 1967 inträffade en märklig händelse som registrerades av satelliterna Vela 3 och 4, som inte kunde klassificeras som en kärnvapenexplosion. Ingen visste vad det var och det hölls hemligt.

Senare skickades flera Vela-satelliter upp och genom att analysera ankomsttiderna för dessa märkliga utbrott av gammastrålnig, som bara fortsatte att uppträda, kunde man peka ut källorna. De kom inte från Jorden utan tvärtom, från världsrymden. Det blev startskottet för forskningen kring GRB, Gamnmar Ray Bursts, blixtar av röntgenstrålning från otroligt kraftfulla objekt i världsrymden som visade sig kunna stråla mer energi än en hel galax, om än bara under en kort stund.

Vela-satelliterna har senare använts för att upptäcka superblixtar (super bolts) som slår uppåt i stratosfären från åskmoln. Vela ser blixtarna eftersom de väldiga mängder elektroner som sprutar ut från molnet, rakt upp, träffar atomer i atmosfären och åstadkommer röntgentrålning, så kallade terrestrial gamma-ray flashes, TGF.

Senare har flera satelliter skickats upp som varit speciellt inriktade på att detektera röntgenblixtar från universum. Det senaste i raden kallas Fermi och nu har det motsatta hänt. Med hjälp av Fermi har man kunnat konstatera att åskmoln som avger superblixtar även avger strömmar av antielektroner, positroner, elektronens antipartikel. Fermi var tänkt att hitta och peka ut GRB med sitt instrument Gamma-ray Burst Monitor och efter att den skickades upp år 2008 har den hittat både fjärran gammablixtar från andra galaxer, röntgenoscillatorer i vår egen galax, gammastrålningen från soleruptioner och dessutom cirka 130 TGF:er. Forskarna räknar med att det inträffar cirka 500 superblixtar per dygn.

Superblixtarna har en viss förkärlek för ekvatorialregionen.

Ett nytt fenomen förvånade dock intill nyligen forskarna. Det var en TGF som detekterades den 14 december 2009 och man tyckte var underligt var att TGF:en uppträdde över södra Afrika, bortom Fermis horisont. Hur kunde Fermi upptäcka den?

Det hela blev till en helt ny vetenskaplig förklaring av hur superblixtar fungerar.

När händelsen börjar, skjuter de elektriska fälten överst i molnet en lavin av elektroner uppåt.  När dessas färd avböjs av molekyler i atmosfären strålar elektronerna ut gammastrålar, sk bremsstrahlung, den energirikaste typen av ljus (rosa i bilden). Ungefär så här ser det ut när TGF:en är 0,2 millisekunder gammal. Det hela brukar utspela sig på cirka 15 kilometers höjd.

När gammafotonerna i sin tur kolliderar med elektroner accelereras fotonerna till nära ljusets hastighet (rosa kvast). Vissa gammafotoner kommer därefter nära atomkärnor och samverkar med dem. Då annihileras de och blir till ett elektron-positronpar, en elektron och dess antipartikel (gul stråle). Den fåniga vita fläcken bakom alltihop är Månen.

Till skillnad från gammastrålningen bär elektronen och positronen laddning och kan länkas av utmed jordens magnetfältslinjer och därmed färdas långa sträckor. Detta läge inträffar efter cirka 1,4 millisekunder. Eftersom  partiklarnas laddningar är motsatta far de iväg i två strålar i motsatt riktning. När positronerna slår in i tillräckligt tät atmosfär igen, eller som i det här fallet råkade träffa själva teleskopet Fermi, stöter de på elektroner och gör som antimateria brukar: båda annihileras och det resulterar i en gammablixt, som Fermi kan upptäcka. Gammastrålningen i blixten har en energi på precis 511 keV, vilket man vet är resultatet av att en positron annihilerar en elektron.

När positronmolnet lämnade Fermi, glödde denna fortfarande i röntgen, medan molnet for vidare mot Egypten.

Här är händelsen i detalj. Blixten, som fått namnet TGF091214 inträffade i Zambia, 4500 kilometer längre söderut och positronmolnet sköts upp i rymden och följde Jordens magnetiska fältlinjer norröver, mot Egypten, där det körde in i Fermi. Molnet fortsatte framåt i 11,5 millisekunder till och studsade i slutet av fältlinjen och for tillbaka samma väg och träffade Fermi igen, ytterligare 11,5 millisekunder senare. Då hade molnets intensitet blivit något svagare. Se det rosa intensitetsdiagrammet.

Är det inte underligt att naturen producerar massor av antipartiklar, 500 gånger per dag, medan folket på CERN får hålla på i flera veckor för att få hop en liten skopa av dem, som dessutom nästan försvinner så fort att man inte hinner experimentera med dem? Men jag tror inte Illuminati kan åka upp till Ferni med en håv och fånga in dem och kasta dem på Vatikanen.

Läs mer

Nasas pressrelease: www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/news/fermi-thunderstorms.html
Vela-satelliterna: http://en.wikipedia.org/wiki/Vela_%28satellite%29
Teleskopet Fermi: http://en.wikipedia.org/wiki/Fermi_Gamma-ray_Space_Telescope

Jörgen Städje

Dela artikeln:


Håll dig uppdaterad med vårt nyhetsbrev

Genom att skicka in mina uppgifter godkänner jag Bonnier Business Media AB:s (BBM) allmänna villkor. Jag har även tagit del av BBM:s personuppgiftspolicy.