V Zemljini orbiti odkrit antiprotonski pas

Matej Huš

7. avg 2011 ob 21:38:13

Italijansko-ruska ekipa raziskovalcev je odkrila, da v Zemljini eksosferi, na višini med 300 in 600 km, obstoji pas, v katerem magnetno polje zadržuje antiprotone. Ti so antimaterijski ekvivalenti protonov in nastajajo pri reakcijah med kozmičnim sevanjem in delci v atmosferi, umetno pa jih proizvajamo v pospeševalnikih delcev.

Antiprotone so odkrili s satelitom PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics), ki je bil izstreljen leta 2006 iz ruskega Bajkonurja. Potrdil je že starejše teoretične napovedi, da bi lahko Zemljino magnetno polje zadrževalo antimaterijo. Antiprotoni nastajajo iz kozmičnega sevanja (večidel protoni, elektroni in helijeva jedra), ki ga proizvaja Sonce in dere proti Zemlji. Ko ti delci srečajo druge delce v visoki Zemljini atmosferi, v trkih nastajajo raznorazni manjši delci, med katerimi po izračunih morajo biti tudi antiprotoni in pozitroni. Ti ob vsakem kontaktu z materijo anihilirajo, a magnetno polje bi jih moralo nekaj zbrati v pasu okrog Zemlje, kjer je malo možnosti za anihilacijo. Pravzaprav v dveh - v zunanjem pozitrone in v notranjem antiprotone. Tako pravi teorija.

PAMELA je napovedi potrdila in največ antiprotonov odkrila v južnoatlantski anomaliji, kjer se Van Allenov pas najbolj približa površju. Tod so našli tisočkrat višje koncentracije antimaterije, kot bi jo pričakovali v Sončevem vetru nasploh (dokazali so 28 antiprotonov). Sčasoma vsak antiprotonov sreča kak delec materije in se z njim anihilira, a zemeljsko magnetno polje jih dovolj časa zadržuje v tem pasu, da se je dinamično ravnotežje vzpostavilo pri višji koncentraciji. Gre za najbližji vir antimaterije Zemlji.

Članek o odkritju bo objavljen v The Astrophysical Journal Letters, dostopen pa je že izvod pred objavo.