https://frosthead.com

Forskere fløy et jetfly i tordenvær for å studere antimatter

For seks år siden fløy Joseph Dwyer, en atmosfærisk fysiker, et jetfly inn i hjertet av et tordenvær. Flyets bane var ingen ulykke - Dwyer er lynekspert. Han er kjent for å sende små raketter bundet til bakken av kobbertråd direkte i storm for å tiltrekke lynets bolter. Men til tross for mange års arbeid florerer mysterier om lynet og stormene som produserer det. "Innersiden av tordenvær er som bisarre landskap som vi knapt har begynt å utforske, " sa han til Davide Castelvecchi for Nature .

Og under den spesielle flyturen for seks år siden, oppdaget Dwyer noe han fremdeles ikke helt kan forklare. Etter det han kaller "en feil sving", gikk flyet inn i en merkelig sky av antimaterie.

Forskere vet allerede at tordenvær er grobunn for en bestemt type antimaterie som kalles positroner. Disse partiklene er motsatt av elektroner. De har en positiv ladning (derav navnet) der elektronene har en negativ ladning. Når de to møtes, utsletter de hverandre, en hendelse forskere kan se fordi det kaster et glimt av gammastråler. NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope var i stand til å oppdage disse gammastråleblinkene som glitret gjennom tordenvær rett etter lanseringen i 2008. Hver blits gir en tydelig mengde energi - signaturen til et elektron- og positronmøte.

Dwyers oppdrag var derfor å lete etter de gammastrålingene. Han var da på Florida Institute of Technology og klarte å få et fly - typen som vanligvis blir fløyet av bedriftsledere, melder Castelvecchi - og fly utenfor Georgia-kysten på jakt etter disse gammastrålene. På et skjebnesvangert punkt trodde pilotene at de hadde vendt tilbake mot kysten. Castelvecchi skriver:

"I stedet var det en linje med tordenvær - og vi flyr rett gjennom den, " sier Dwyer. Flyet rullet voldsomt frem og tilbake og stupte plutselig nedover. "Jeg trodde virkelig at jeg skulle dø."

I løpet av den tiden kom noen av gammastrålesignaturene Dwyer imidlertid ikke inn på riktig energinivå. De var litt lavere energi enn han forventet. I årene siden flyturen har de prøvd å finne ut hvorfor. Dwyer og kollegene mistenker at strålene mistet energi da de reiste gjennom luften og nådde flyet. De anslår at flyet fløy gjennom en liten sky med antimaterie omtrent en til to kilometer over.

Antimaterialet vil fortsatt sannsynligvis være positroner, men hvor de kom fra, er fortsatt oppe til debatt. I stedet for å bli skapt av tordenvær, kunne de ha strømmet inn fra verdensrommet i form av kosmiske stråler. Eller, som en annen fysiker, Aleksandr Gurevich, som ikke var med på laget, antyder, flyets vinger kunne ha samlet en ladning, produsert ekstremt intense elektriske felt som genererte positroner.

Den eneste måten å svare på alle disse dvelende spørsmålene om antimateriellskyen er å gå tilbake til åstedet for forbrytelsen - Dwyer ønsker å sende værballonger inn i sentrum av voldelige stormer. Også US National Science Foundation håper å fly en detektor som kan måle gammastråler inn i en storm igjen, denne gangen på et pansret antitankfly som ikke blir kastet rundt like lett, melder Castelvecchi. "Det er veldig vanskelig å gjøre målinger i tordenværet, " sa Dwyer til Ira Flatow på NPRs Science Friday i 2010. "De er store farlige steder." Men ikke farlig nok til å stimulere nysgjerrigheten.

Forskere fløy et jetfly i tordenvær for å studere antimatter