Osvětlení bylo vždy zdrojem úcty a tajemství pro nás smrtelníky. Ve starověku to lidé spojovali s bohy, jako je Zeus a Thor, otcové řeckých a norských panteonů. S narozením moderní vědy a meteorologie se osvětlení již nepovažuje za provincii božského. To však neznamená, že pocit tajemství, který s sebou nese, se o kousek snížil.
Vědci například zjistili, že k blesku dochází v atmosféře jiných planet, jako je plynový gigant Jupiter (vhodně!) A pekelný svět Venuše. A podle nedávné studie z Kjótské univerzity gama paprsky způsobené světlem interagují s molekulami vzduchu, pravidelně produkují radioizotopy a dokonce i pozitrony - antihmotovou verzi elektronů.
Studie s názvem „Fotonukleární reakce spouštěné výbojem blesku“ se nedávno objevila ve vědeckém časopise Příroda. Studii vedl Teruaki Enoto, výzkumný pracovník z Hakubiho centra pro pokročilý výzkum na Kjótské univerzitě, a zahrnovali členy z Tokijské univerzity, univerzity Hokkaido, univerzity Nagoya, centra RIKEN Nishina, týmu MAXI a japonské atomové energie Agentura.
Fyzici si již nějakou dobu uvědomují, že malé výboje vysokoenergetických paprsků gama mohou být způsobeny bouřkami typu blesk - tzv. „Pozemské gama záblesky“. Oni jsou věřil být výsledek statických elektrických polí urychlovat elektrony, který být pak zpomalený atmosférou. Tento jev byl poprvé objeven vesmírnými observatořími a byly pozorovány paprsky až 100 000 elektronových voltů (100 MeV).
Japonský výzkumný tým se snažil zkoumat, jak tyto záblesky paprsků gama interagují s molekulami vzduchu, a to s ohledem na použité energetické úrovně. Jak vysvětlil Teruaki Enoto z Kjótské univerzity, který projekt vede, v tiskové zprávě z Kjótské univerzity:
"Už jsme věděli, že bouřky a blesky emitují paprsky gama, a předpokládali jsme, že budou nějakým způsobem reagovat s jádry okolních prvků v atmosféře." V zimě je západní pobřežní oblast Japonska ideální pro pozorování silných blesků a bouřek. V roce 2015 jsme tedy začali budovat řadu malých detektorů gama záření a umístit je na různých místech podél pobřeží. “
Tým bohužel narazil na problémy s financováním. Jak vysvětlil Enoto, rozhodli se oslovit širokou veřejnost a založili kampaň crowdfundingu, která by financovala jejich práci. "Vytvořili jsme crowdfundingovou kampaň prostřednictvím stránky" akademik "," řekl, "ve které jsme vysvětlili naši vědeckou metodu a cíle projektu. Díky podpoře všech jsme dokázali dosáhnout mnohem více, než je náš původní cíl financování. “
Díky úspěchu jejich kampaně tým vybudoval a nainstaloval detektory částic na severozápadním pobřeží Honšú. V únoru 2017 nainstalovali další čtyři detektory ve městě Kashiwazaki, které je pár set metrů od sousedního města Niigata. Bezprostředně po instalaci detektorů došlo v Niigatě k úderu blesku a tým byl schopen to prostudovat.
To, co našli, bylo něco zcela nového a nečekaného. Po analýze dat tým detekoval tři různé gama záblesky různé délky. První byl kratší než milisekunda, druhý byl dosvit gama paprsků, který trval několik milisekund, než se rozpadl, a poslední byla prodloužená emise trvající asi jednu minutu. Jak Enoto vysvětlil:
"Dalo by se říct, že první výbuch byl z úderu blesku." Prostřednictvím naší analýzy a výpočtů jsme nakonec určili původ druhé a třetí emise. “
Zjistili, že druhý dosvit byl způsoben bleskem reagujícím s dusíkem v atmosféře. Gama paprsky jsou v podstatě schopny způsobit, že molekuly dusíku ztratí neutron, a byla to reabsorpce těchto neutronů jinými atmosférickými částicemi, která produkovala dosvit gama paprsku. Konečná, prodloužená emise byla výsledkem rozpadu nestabilních atomů dusíku.
To bylo tady, že věci opravdu získaly zajímavé. Když se nestabilní dusík zhroutil, uvolnil pozitrony, které se pak srazily s elektrony, což způsobilo zničení hmoty a antihmoty, které uvolnilo další paprsky gama. Jak vysvětlil Enoto, toto poprvé prokázalo, že antihmota je něco, co se v přírodě může vyskytnout díky společným mechanismům.
"Máme tu představu, že antihmota je něco, co existuje pouze ve sci-fi," řekl. "Kdo věděl, že za bouřlivého dne to může procházet přímo nad našimi hlavami?" A to všechno víme díky našim příznivcům, kteří se k nám připojili prostřednictvím „akademika“. Jsme opravdu vděční všem. ““
Pokud jsou tyto výsledky skutečně správné, antihmota není extrémně vzácnou látkou, o které si myslíme, že je. Kromě toho by tato studie mohla představit nové příležitosti pro vysoce energetickou fyziku a výzkum antihmoty. Celý tento výzkum by také mohl vést k vývoji nových nebo zdokonalených technik pro jeho vytvoření.
Při pohledu do budoucnosti doufá, že Enoto a jeho tým provedou další výzkum pomocí deseti detektorů, které stále operují podél japonského pobřeží. Rovněž doufají, že do svého výzkumu budou i nadále zapojovat veřejnost, což je proces, který daleko přesahuje crowdfunding a zahrnuje úsilí občanských vědců o pomoc při zpracování a interpretaci dat.
