Rasvjeta je uvijek bila izvor strahopoštovanja i misterija za slabovidne nas smrtnike. U stara vremena ljudi su ga povezivali s Bogovima poput Zeusa i Thora, očeva grčkih i norveških panteona. Rođenjem moderne znanosti i meteorologije, rasvjeta se više ne smatra provincijom božanskog. Međutim, to ne znači da je smisao misterioznosti koju nosi umanjio jedan zalogaj.
Na primjer, znanstvenici su otkrili da se munja događa u atmosferi drugih planeta, poput plinskog diva Jupitera (prikladno!) I paklenog svijeta Venere. A prema nedavnom istraživanju sa Sveučilišta Kyoto, gama zrake izazvane svjetlošću komuniciraju s molekulama zraka, redovito proizvodeći radioizotope, pa čak i pozitrone - antimaterijsku verziju elektrona.
Studija pod naslovom "Fotonuklearne reakcije potaknute pražnjenjem munje" nedavno se pojavila u znanstvenom časopisu Priroda, Istraživanje je vodio Teruaki Enoto, istraživač iz Hakubi centra za napredna istraživanja na Sveučilištu Kyoto, a uključivali su članove sa Sveučilišta u Tokiju, Sveučilišta Hokkaido, Sveučilišta Nagoya, RIKEN Nishina centra, tima MAXI i Japanske atomske energije Agencija.
Fizičari su već neko vrijeme svjesni da se male oluje visokoenergetskih gama zraka mogu proizvesti gromovima - što je poznato i kao „zemaljske bljeskalice“. Smatra se da su rezultat statičkih električnih polja koja ubrzavaju elektrone, a zatim atmosfera usporava. Taj su fenomen prvi otkrili svemirski opservatoriji, a primijećene su zrake do 100 000 voltona elektrona (100 MeV).
S obzirom na energetsku razinu koja je uključena, japanski istraživački tim pokušao je ispitati kako ti pragovi gama zraka međusobno djeluju s molekulama zraka. Kao što je Teruaki Enoto sa Sveučilišta u Kjotu, koji vodi projekt, objasnio u priopćenju za sveučilište Kyoto:
„Već smo znali da grmljavina i munje emitiraju gama zrake i pretpostavili smo da će na neki način reagirati s jezgrama elemenata okoliša u atmosferi. Zimi je zapadno obalno područje Japana idealno za promatranje snažnih udara munje i grmljavine. Tako smo u 2015. godini započeli izgradnju niza malih gama-detektora i smjestili ih na razne lokacije duž obale. "
Nažalost, tim je na putu naišao na probleme s financiranjem. Kao što je objasnio Enoto, odlučili su kontaktirati širu javnost i osnovali su crowdfunding kampanju za financiranje njihovog rada. „Uspostavili smo crowdfunding kampanju putem stranice„ akademika “, rekao je,„ u kojem smo objasnili našu znanstvenu metodu i ciljeve projekta. Zahvaljujući svačijoj podršci uspjeli smo postići puno više od našeg izvornog cilja financiranja. "
Zahvaljujući uspjehu njihove kampanje, tim je izgradio i instalirao detektore čestica diljem sjeverozapadne obale Honshua. U veljači 2017. postavili su još četiri detektora u gradu Kashiwazaki, koji je udaljen nekoliko stotina metara od susjednog grada Niigata. Odmah nakon što su detektori postavljeni, u Niigati se dogodio udar groma, a tim je bio u mogućnosti da ga prouči.
Ono što su pronašli bilo je nešto posve novo i neočekivano. Nakon analize podataka, tim je otkrio tri različita praska gama zraka različitog trajanja. Prva je bila duga manje od milisekunde, druga je bila gama-zraka koja je trajala nekoliko milisekundi, a posljednja je bila produljena emisija koja je trajala oko jednu minutu. Kao što je Enoto objasnio:
"Mogli bismo reći da je prvi prasak bio od udara groma. Kroz našu analizu i proračune na kraju smo utvrdili i porijeklo druge i treće emisije. "
Utvrdili su da je drugi naknadni sjaj izazvao munja koja je reagirala s dušikom u atmosferi. U osnovi, gama zrake mogu uzrokovati da molekuli dušika izgube neutron, a reabsorpcija tih neutrona od strane drugih atmosferskih čestica proizvela je gama-zrake nakon svjetlosti. Konačna, produljena emisija bila je rezultat raspada nestabilnih dušikovih atoma.
Ovdje su stvari zaista postale zanimljive. Kako se nestabilni dušik razgrađivao, ispuštao je pozitrone koji su se potom sudarili sa elektronima, uzrokujući uništavanje materije antimaterije koja je oslobađala više gama zraka. Kao što je objasnio Enoto, ovo je po prvi put pokazalo da je antimaterija nešto što se može pojaviti u prirodi zbog uobičajenih mehanizama.
"Imamo ideju da je antimaterija nešto što postoji samo u znanstvenoj fantastici", rekao je. "Tko je znao da bi mogao olujno prolaziti iznad naših glava? A sve to znamo zahvaljujući našim pristalicama koji su nam se pridružili kroz "akademik". Istinski smo zahvalni svima. "
Ako su ovi rezultati doista točni, tada antimaterija nije izuzetno rijetka tvar za koju obično smatramo da jest. Pored toga, studija bi mogla ponuditi nove mogućnosti za visokoenergetsku fiziku i antimaterijsko istraživanje. Sva ova istraživanja također bi mogla dovesti do razvoja novih ili rafiniranih tehnika za njihovo stvaranje.
Gledajući unaprijed, Enoto i njegov tim nadaju se da će provesti više istraživanja pomoću deset detektora koje još uvijek rade duž obale Japana. Oni se također nadaju da će nastaviti uključivati javnost u svoja istraživanja, proces koji nadilazi mnogobrojno financiranje i uključuje napore građanskih znanstvenika da pomognu u obradi i interpretaciji podataka.
