Meteo: Tempeste di Fulmini con Antimateria

Un sistema temporalesco si avvicina…Il cielo diventa scuro e il rombo del tuono si ode all’orizzonte… all’improvviso i fulmini scendono come tentacoli illuminando il buio. Questa scena, anche se familiare a tutti noi e diffusa in tutto il pianeta, non è priva di mistero, un mistero che si riempie ancor più di fascino grazie alla scoperta che quei fulmini possono provocare annichilazione tra materia e antimateria.

Nello studio pubblicato su Nature ricercatori giapponesi descrivono come i raggi gamma emessi dai fulmini reagiscano con l’atmosfera per produrre radioisotopi e perfino positroni, antiparticelle degli elettroni. “Sapevamo già che le nubi temporalesche e i fulmini emettono raggi gamma e abbiamo ipotizzato che reagissero in qualche modo con i nuclei di elementi presenti nell’atmosfera”, spiega Teruaki Enoto della Kyoto University, a guida dello studio. “In inverno l’area costiera occidentale del Giappone è ideale per osservare lampi e tempeste potenti. Quindi nel 2015 abbiamo iniziato a costruire una serie di piccoli rilevatori di raggi gamma e li abbiamo posizionati in vari luoghi lungo la costa”.

Nel Febbraio 2017 quattro rilevatori installati vicino a Kashiwazaki hanno registrato un intenso picco di raggi gamma, dopo che un fulmine era caduto a poche centinaia di metri di distanza. In quell’occasione il team ha capito di stare osservando un lato nascosto del fenomeno temporalesco. Quando hanno analizzato i dati, gli scienziati hanno scoperto tre distinti lampi di raggi gamma. Il primo era durato meno di un millisecondo, nel secondo caso si trattava di un bagliore residuo di raggi gamma, decaduto nel corso di varie decine di millisecondi e infine c’era un’emissione prolungata della durata di circa un minuto. “Possiamo dire che il primo lampo proveniva dal fulmine. Attraverso analisi e calcoli siamo giunti a determinare anche le origini della seconda e della terza emissione”, ha detto Enoto.

Il secondo bagliore, ad esempio, era provocato dalla reazione del fulmine con l’azoto presente nell’atmosfera. I raggi gamma emessi dal fulmine hanno abbastanza energia da strappar via un neutrone dall’azoto atmosferico ed è stato proprio il riassorbimento di questo neutrone da parte delle particelle nell’atmosfera che ha prodotto il bagliore residuo di raggi gamma. L’emissione finale prolungata era dovuta invece al decadimento di atomi instabili di azoto impoveriti di neutroni. Questo fenomeno ha provocato il rilascio di positroni, che di conseguenza hanno colliso con elettroni nel corso di eventi di annichilazione, rilasciando raggi gamma. “L’idea comune è che l’antimateria sia qualcosa che esiste solo nei film di fantascienza. Chi sapeva che potesse passare proprio sopra le nostre teste in un giorno di tempesta?”, ha concluso Enoto.
[ Barbara Bubbi ]

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171122131353.htm

Nell’immagine fulmini in Venezuela sul lago Maracaibo
Fonte NASA