NASA tìm ra phản vật chất mới

Các nhà khoa học sử dụng kính viễn vọng vũ trụ tia ga-ma Phéc-mi của NASA đã phát hiện chùm tia bức xạ phản vật chất được tạo ra từ sấm sét trên trái đất – một hiện tượng chưa từng được biết tới từ trước tới nay.
Các nhà khoa học cho rằng các hạt phản vật chất được hình thành từ các chùm tia ga-ma trái đất (TGF), một chùm sáng nhỏ được sinh ra trong bão và liên quan trực tiếp đến sét. Có khoảng 500 chùm tia TGF xảy ra hàng ngày trên trái đất, nhưng hầu hết không được biết đến.
“Những dấu hiệu này là bằng chứng đầu tiên cho thấy sấm sét tạo ra các tia bức xạ phản vật chất,” Michael Briggs, thành viên của đội Máy phát hiện các vụ nổ tia ga-ma Phec-mi (GBM) tại Đại học Alabama ở Huntsville, Mỹ, cho biết. GBM  được thiết kế để giám sát tia ga-ma, dạng giàu năng lượng nhất của ánh sáng. Khi phản vật chất đặc biệt Phec-mi va chạm với một hạt của vật chất thường, hai hạt này lập tức bị tiêu hủy và biến đổi thành tia ga-ma. GBM đã phát hiện những tia ga-ma có năng lượng 511.000 eV, dấu hiệu cho thấy electron đã gặp phản vật chất của nó, positron (phần rất nhỏ của vật chất, có điện tích dương và khối lượng bằng với electron). 
Mặc dù được thiết kế để quan sát những sự kiện liên quan đến năng lượng cao ngoài vũ trụ, GBM Phec-mi cũng tỏ rõ giá trị trong hiện tượng lạ trên trái đất này. Liên tục giám sát vùng trời trái đất, đội GBM đã phát hiện 130 TGF kể từ khi kính viễn vọng vũ trụ tia ga-ma Phec-mi được phóng năm 2008. 
TGF sản sinh ra những electron và positron tốc độ cao, thứ làm thay đổi từ trường trái đất và thu hút sự chú ý của kính viễn vọng vũ trụ tia ga-ma Phec-mi. Chùm tia này vượt qua Phec-mi, đến một điểm tới hạn gọi là “Điểm gương”, chúng đảo ngược chuyển động và gặp Phéc-mi lần thứ hai chỉ sau đó 23 phần nghìn giây. Mỗi lần, các positron trong chùm tia va chạm với các electron, các hạt tiêu hủy lẫn nhau, tạo ra tia ga-ma được GBM Phec-mi ghi nhận. 
Từ lâu các nhà khoa học đã nghi ngờ TGF được sinh ra từ vùng điện tích cao bên trên đỉnh các cơn bão. Trong điều kiện thích hợp, vùng điện tích này đủ mạnh để tạo ra các dòng thác electron hướng lên trên. Đạt đến tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng, những electron năng lượng cao này giải phóng tia ga-ma khi bị làm chệch hướng bởi các phân tử không khí. Thông thường, các tia ga-ma này được ghi nhận là các TGF. 
Nhưng dòng thác electron quá mạnh sinh ra nhiều tia ga-ma đến nỗi chúng làm cho electron và positron biến mất khỏi khí quyển. Điều này xảy ra khi năng lượng của tia ga-ma bị biến đổi thành các cặp hạt một electron một positron.
Sự phát hiện các phản vật chất positron cho thấy có nhiều hạt giàu năng lượng được phóng ra khỏi khí quyển. Trong thực tế, các nhà khoa học tin rằng tất cả các TGF đều giải phóng những chùm tia bức xạ electron/ positron. 
Kính viễn vọng vũ trụ tia ga-ma Phec-mi của NASA là sự kết hợp của thiên văn học và vật lí hạt nhân, được phát triển cộng tác với Bộ Năng lượng Mỹ, với nhiều đóng góp quan trọng của các học viện và đối tác từ Pháp, Đức, Ý, Thụy điển và Mỹ.  

QN (Theo báo Đất Việt)