Осветљење је одувек изазивало страхопоштовање и мистерију за нас мале смртнике. У стара времена, људи су га повезивали са Боговима попут Зеуса и Тор-а, очева грчких и норвешких пантеона. Рођењем модерне науке и метеорологије, осветљење се више не сматра провинцијом божанског. Међутим, то не значи да је осећај мистериозности који он носи смањио један залогај.
На пример, научници су открили да се стреле дешавају у атмосфери других планета, попут гасног гиганта Јупитера (на одговарајући начин!) И пакленог света Венере. И према недавном истраживању са Универзитета у Кјоту, гама зраци изазвани светлошћу утичу на молекуле ваздуха, редовно производећи радиоизотопе, па чак и позитроне - верзију антиматерије електрона.
Студија под називом „Фотонуклеарне реакције које покрећу пражњење муње“ недавно се појавила у научном часопису Природа. Студију је водио Теруаки Еното, истраживач из Хакуби центра за напредна истраживања на Кјото универзитету, а обухватали су чланове са Универзитета у Токију, универзитета Хоккаидо, универзитета Нагоиа, центра РИКЕН Нисхина, тима МАКСИ и јапанске атомске енергије Агенција.
Физичари су већ неко време свесни да се малени навале високоенергетских гама зрака могу произвести громовима - што је познато и као „земаљски гама-блиц“. Сматра се да су резултат статичких електричних поља која убрзавају електроне, а затим атмосфера успорава. Овај феномен су први открили свемирске опсерваторије, а примећене су зраке до 100 000 волтона електрона (100 МеВ).
С обзиром на енергетске нивое који су укључени, јапански истраживачки тим покушао је да испита како ови рафали гама зрака утичу на молекуле ваздуха. Како је Теруаки Еното са Универзитета у Кјоту, који води пројекат, објаснио у саопштењу за универзитет у Кјоту:
„Већ смо знали да грмљавина и муње емитују гама зраке и претпоставили смо да ће на неки начин реаговати са језграма елемената животне средине у атмосфери. Зими је западно обално подручје Јапана идеално за посматрање снажних удара грома и грмљавина. Тако смо у 2015. години започели изградњу низа малих гама-детектора и поставили их на различите локације дуж обале. "
Нажалост, тим је наишао на проблеме са финансирањем. Како је објаснио Еното, одлучили су да посегну до шире јавности и основали су цровдфундинг кампању за финансирање њиховог рада. „Поставили смо цровдфундинг кампању путем места„ академика “, рекао је он,„ у коме смо објаснили нашу научну методу и циљеве пројекта. Захваљујући свачијој подршци, успели смо да постигнемо много више од нашег оригиналног циља финансирања. "
Захваљујући успеху њихове кампање, тим је изградио и инсталирао детекторе честица широм северозападне обале Хонсуа. У фебруару 2017. године поставили су још четири детектора у граду Касхивазаки, који је удаљен неколико стотина метара од суседног града Ниигата. Одмах након постављања детектора у Ниигати је дошло до удара муње и тим је био у могућности да га проучи.
Оно што су пронашли било је нешто потпуно ново и неочекивано. Након анализе података, тим је открио три различита пуцања гама зрака различитог трајања. Први је био дугачак мање од милисекунде, други је био гама-пресек који је трајао неколико милисекунди, а последњи је био продужени емисија који је трајао око један минут. Као што је Еното објаснио:
„Могли бисмо рећи да је први прасак био од удара грома. Кроз нашу анализу и прорачуне на крају смо утврдили и порекло друге и треће емисије. "
Они су утврдили да је други накнадни сјај био изазван муње које су реаговале са азотом у атмосфери. У основи, гама зраци су способни да узрокују да молекули азота губе неутрон, а управо је реапсорпција ових неутрона од стране других атмосферских честица произвела гама-зрачење после светлости. Коначна, продужена емисија резултат је разбијања нестабилних атома азота.
Овде су ствари заиста постале занимљиве. Како се нестабилни азот распада, испуштао је позитроне који су се потом сударали са електронима, изазивајући уништавање материје антиматерије која је ослобађала више гама зрака. Као што је објаснио Еното, ово је први пут показало да је антиматерија нешто што се може појавити у природи због уобичајених механизама.
"Имамо идеју да је антиматерија нешто што постоји само у научној фантастици", рекао је. „Ко је знао да би олујни дан могао проћи изнад наших глава? И све то знамо захваљујући нашим присталицама који су нам се придружили преко 'академика'. Свима смо заиста захвални. "
Ако су ови резултати заиста тачни, тада антиматерија није изузетно ретка супстанца за коју обично сматрамо да јесте. Поред тога, студија би могла да представи нове могућности за високоенергетска физика и антиматеријско истраживање. Сва ова истраживања такође могу довести до развоја нових или рафинираних техника за њихово креирање.
Гледајући напред, Еното и његов тим надају се да ће обавити још истраживања користећи десет детектора које још увек раде дуж обале Јапана. Они се такође надају да ће наставити да укључују јавност у своја истраживања, процес који надилази масовно финансирање и укључује напоре грађанских научника да помогну у обради и интерпретацији података.
