이미지 크레디트 : NASA
천문학 자들은 태양이 자연 융합 반응 과정의 일부로 반물질을 만들고 파괴한다고 믿고 있지만 NASA의 Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) 우주선의 새로운 관측으로 새로운 통찰력이이 과정에 도입되었습니다. 반물질은 플레어에 의해 가속 된 빠르게 움직이는 입자가 태양의 대기에서 느리게 움직이는 입자로 뭉개 질 때 태양 플레어로 형성됩니다 (반물질은 단 하나의 플레어로 생성되어 2 년 동안 미국에 전력을 공급하기는합니다). 놀랍게도 반물질은 즉시 파괴되지 않습니다. 대신, 플레어에 의해 파괴되기 전에 태양의 다른 지역으로 운반됩니다.
태양 폭발이 반물질 공장이되는 방법을 가장 잘 살펴보면 엄청난 폭발이 어떻게 진행되는지 예상치 못한 통찰력을 얻었습니다. 관측은 태양 플레어라고 불리는 폭발이 반물질을 어떻게 만들고 파괴하는지에 대한 이론을 뒤집을 수 있습니다. 또한 아 원자 입자를 거의 빛의 속도로 분사하는 방법에 대한 놀라운 세부 정보를 제공했습니다.
태양 플레어는 태양계에서 가장 강력한 폭발 중 하나입니다. 가장 큰 것은 10 억 1 메가톤의 핵폭탄만큼 많은 에너지를 방출 할 수 있습니다. 연구팀은 2002 년 7 월 23 일 NASA의 Reuven Ramaty 고 에너지 태양 분광 이미 저 (RHESSI) 우주선을 사용하여 플레어의 고 에너지 X- 선 및 감마 방사선을 사용하여 태양 플레어 사진을 찍었습니다.
물리학과의 물리학 교수 인 Robert Lin 박사는“우리는 사람의 눈에는 보이지 않는 완전히 새로운 색으로 플레어 사진을 찍고있다. 그래서 우리는 놀라움을 기대하고 RHESSI는 이미 우리에게 몇 가지를 주었다”고 말했다. RHESSI의 수석 수사관 인 버클리 캘리포니아 대학교.
감마선과 X 선은 가장 에너지가 많은 형태의 빛이며, 가장 위에있는 감마선 입자는 가시 광선 입자보다 수백만에서 수십억 배 더 많은 에너지를 운반합니다. 결과는 천체 물리학 저널 서신 10 월 1 일에 출판 될 RHESSI 관측에 관한 일련의 논문의 일부입니다.
반물질은 에너지 폭발로 정상적인 문제를 전멸시켜 공상 과학 소설 작가가 우주선을 우주선을 추진하는 데 가장 강력한 근원으로 사용하도록 고무시킵니다. 현재의 기술은 원자를 함께 분쇄하는 데 사용되는 1 마일 길이의 기계에서 미세한 양만 생성하지만, 과학자들은 2002 년 7 월 플레어가 반 킬로 (약 1 파운드)의 반물질을 만들어 이틀 동안 미국 전체에 전력을 공급할 수 있음을 발견했습니다. RHESSI 이미지와 데이터에 따르면이 반물질은 예상 한 곳에서 파괴되지 않았습니다.
반물질은 종종 보통 물질의 "거울 이미지"라고 불립니다. 모든 유형의 보통 물질 입자에 대해 반대 전하 또는 다른 기본 특성을 제외하고 동일한 반물질 입자가 생성 될 수 있기 때문입니다.
오늘날 우주에서는 반물질이 드물다. 그러나 충돌로 인한 일부 에너지가 반물질 생산에 들어가면 일반 물질 입자 사이에서 고속 충돌로 생성 될 수 있습니다. 반물질은 플레어 도중 빠르게 움직이는 입자가 태양 대기의 느린 입자와 충돌 할 때 플레어로 생성됩니다.
플레어 이론에 따르면, 이러한 충돌은 상당한 양의 반물질을 생성하기 위해 많은 충돌이 필요하기 때문에 태양 대기의 비교적 조밀 한 영역에서 발생합니다. 과학자들은 반물질이 같은 장소 근처에서 소멸 될 것으로 예상했다. 왜냐하면 많은 일반 물질 입자가 쏟아지기 때문이다. 7 월 23 일 플레어에서 반물질 파괴에 대한 RHESSI의 관찰에 관한 논문의 저자 인 워싱턴 D.C.의 해군 연구소의 제랄드 쉐어 박사는“반물질은 멀어지지 않아야한다.
그러나 셸 게임의 우주 버전에서는이 플레어가 반물질을 뒤섞어 한 위치에서 생성하여 다른 위치에서 파괴했을 수 있습니다. RHESSI는 반물질이 태양 대기에서 일반 물질을 멸절시킬 때 방출되는 감마선의 날짜에 대한 가장 상세한 분석을 허용했습니다. 분석 결과 고온으로 인해 입자 밀도가 반물질이 생성 된 곳보다 1,000 배 낮아진 지역에서 플레어의 반물질이 파괴되었을 수 있습니다.
대안 적으로, 아마도 "쉘 게임"이 전혀없고, 플레어는 덜 밀집된 지역에서 상당한 양의 반물질을 만들 수 있거나, 플레어가 고온에도 불구하고 짙은 지역을 유지할 수 있거나, 반물질이 " 팀에 따르면 고속으로 생성되고 고속 생성으로 인해 고온 영역이 나타납니다.
태양 플레어는 또한 태양 대기 (전자 및 이온)에서 전기적으로 하전 된 입자를 거의 빛의 속도 (초당 약 186,000 마일 또는 300,000km / 초)로 분사 할 수 있습니다. 새로운 RHESSI 관측에 따르면 태양 플레어는 질량 또는 전하에 의해 초고속으로 추진되는 입자를 분류합니다.
"이 발견은 태양 플레어에 대한 우리의 이해에 혁명이다"라고 버클리 캘리포니아 대학의 Gordon Hurford 박사는이 연구에 관한 15 개 논문 중 하나의 저자이다.
태양 대기는 전기적으로 대전 된 입자 (전자 및 이온)의 가스입니다. 이 입자는 자력을 느끼기 때문에 태양의 대기에 스며드는 자기장을 따라 흐르도록 구속됩니다. 태양의 플레어는 태양 대기의 자기장이 뒤틀리고 과신 장 될 때 고무 밴드가 부러지는 것과 같은 새로운 구성에 갑자기 스냅 될 때 발생한다고 믿어집니다. 이것을 자기 재 연결이라고합니다.
이전에 과학자들은 새총의 돌처럼 새로운 모양으로 스냅 될 때 자기장과 함께 끌 때 태양 대기의 입자가 가속된다고 믿었습니다. 그러나 이것이 단순하다면 모든 입자는 같은 방향으로 발사됩니다. RHESSI의 새로운 관찰 결과는 그렇지 않습니다. 더 무거운 입자 (이온)는 더 가벼운 입자 (전자)와 다른 위치에있게됩니다.
South West Research Inst의 태양 광 연구자 인 Craig DeForest 박사는“금 광부가 절벽면을 폭파하고 폭발이 한 방향으로 모든 먼지를 던지고 다른 방향으로 모든 금을 던졌다는 것을 발견 한 것처럼 놀랍습니다. 볼더, 콜로
플레어가 입자를 질량으로 분류하는 수단은 알려져 있지 않습니다. 팀에 따르면 가능한 많은 메커니즘이 있습니다. 대안 적으로, 이온은 양으로 하전되고 전자는 음으로 하전되기 때문에 입자는 그들의 전하에 의해 분류 될 수있다. 만약 그렇다면, 입자는 전하에 따라 전기장에서 다른 방향으로 이동하기 때문에 플레어에서 전기장이 생성되어야한다. 두 경우 모두 자기 재 연결은 여전히 에너지를 제공하지만 가속 프로세스는 더 복잡합니다.
과학자들이이 놀라운 행동을 촉발 한 단서는 7 월 23 일 플레어에서 나온 감마선이 X- 선을 방출 한 동일한 위치에서 방출되지 않았다는 이론적 RHESSI 관측이었다. 태양 플레어 이론에 따르면, 전자 및 이온은 플레어 및 아치형 자성 구조를 따라 경주하는 동안 고속으로 가속됩니다. 전자는 아치의 두 발자국 근처의 밀도가 높은 태양 대기로 흘러 들어가서 전기적으로 충전 된 양성자가 만나면 X- 선이 방출됩니다. 고속 이온도 이러한 지역에 충돌 할 때 동일한 위치에서 감마선을 방출해야합니다.
RHESSI는 발자국에서 두 개의 X-ray 방출 영역을 관찰했지만 예상 한대로 X-ray 사이트에서 남쪽으로 약 15,000km (약 9,300 마일) 떨어진 다른 위치를 중심으로 한 확산 감마선 광선 만 감지했습니다.
RHESSI의 미션 과학자 인 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 브라이언 데니스 (Brian Dennis) 박사는“각각의 새로운 발견은 우리가이 거대한 폭발에서 어떤 일이 일어나고 있는지 이해하기 시작하고 있음을 보여줍니다. RHESSI는 2002 년 2 월 5 일 버클리 캘리포니아 대학에서 미션의 대부분을 담당했으며 NASA Goddard는 프로그램 관리 및 기술 감독을 담당했습니다.
출처 : NASA 뉴스 릴리스
