Valaistus on aina ollut meille alhaisille kuolevaisille herättämisen ja salaperäisyyden lähde. Muinaisina aikoina ihmiset yhdistivät sen jumaliin, kuten Zeus ja Thor, Kreikan ja Norjan panteonien isät. Nykyaikaisen tieteen ja meteorologian syntymisen myötä valaistusta ei enää pidetä jumalallisen maakunnana. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että sen mukana oleva salaperäisyys olisi vähentynyt hiukan.
Esimerkiksi tutkijat ovat havainneet, että salama esiintyy muiden planeettojen ilmakehissä, kuten kaasu jättiläinen Jupiter (sopivasti!) Ja Venuksen helvettiinen maailma. Ja äskettäisen Kioton yliopiston tutkimuksen mukaan valaistuksen aiheuttamat gammasäteet ovat vuorovaikutuksessa ilmamolekyylien kanssa, tuottaen säännöllisesti radioisotooppeja ja jopa positoneja - elektronien antimateriaaliversiota.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Salamavasteen aiheuttamat fotonukleaariset reaktiot”, ilmestyi äskettäin tieteellisessä lehdessä luonto. Tutkimusta johti Kioton yliopiston tutkijakeskuksen Hakubi-tutkijan tutkija Teruaki Enoto. Tutkimukseen osallistui Tokion yliopiston, Hokkaidon yliopiston, Nagoyan yliopiston, RIKEN Nishina -keskuksen, MAXI-ryhmän ja Japanin atomienergian edustajia. Virasto.
Fyysikot ovat jo jonkin aikaa olleet tietoisia siitä, että ukkosenmyrskyt voivat tuottaa pienen energianvälisiä gammasäteitä - ns. "Maanpäälliset gammasäteilyt". Niiden uskotaan johtuvan staattisista sähkökentistä, jotka kiihdyttävät elektroneja, joita ilmapiiri hidastaa sitten. Tämä ilmiö havaittiin ensin avaruuspohjaisissa observatorioissa, ja jopa 100 000 elektronvoltin (100 MeV) säteitä on havaittu.
Kun otetaan huomioon mukana olevat energiatasot, japanilainen tutkimusryhmä pyrki selvittämään, kuinka nämä gammasäteiden purskeet ovat vuorovaikutuksessa ilmamolekyylien kanssa. Kuten projektin vetäjä Teruaki Enoto Kioton yliopistosta selitti Kioton yliopiston lehdistötiedotteessa:
”Tiesimme jo, että ukkospilvet ja salama lähettävät gammasäteitä, ja olesimme, että ne reagoivat jollain tavalla ilmakehän ympäristöelementtien kanssa. Japanin länsirannikko on talvella ihanteellista tarkkailla voimakkaita salamoita ja ukkosta. Joten vuonna 2015 aloitimme pienten gammasäteilijäsarjojen rakentamisen ja sijoitimme ne eri puolille rannikkoa. "
Valitettavasti joukkue törmäsi rahoitusongelmiin matkan varrella. Kuten Enoto selitti, he päättivät tavoittaa suuren yleisön ja perustivat joukkorahoituskampanjan työnsä rahoittamiseksi. "Perustimme joukkorahoituskampanjan" akateemikkojen "sivuston kautta", hän sanoi, "jossa selitimme tieteellistä menetelmäämme ja hankkeen tavoitteita. Kaikkien tuen ansiosta pystyimme tekemään paljon enemmän kuin alkuperäisen rahoitustavoitteenamme. "
Kampanjan onnistumisen ansiosta ryhmä rakensi ja asensi hiukkasilmaisimia Honshun luoteisrannikolle. He asensivat helmikuussa 2017 vielä neljä ilmaisinta Kashiwazaki-kaupunkiin, joka on muutaman sadan metrin päässä naapurikaupungista Niigatasta. Välittömästi ilmaisimien asentamisen jälkeen Niiganassa tapahtui salamaisku, ja joukkue pystyi tutkimaan sitä.
He löysivät jotain aivan uutta ja odottamatonta. Tutkittuaan tietoja ryhmä havaitsi kolme erillistä gammasätepursketta, joiden kesto vaihteli. Ensimmäinen oli alle millisekunnin pitkä, toinen oli gammasäteily-hehku, jonka kuluminen vaati useita millisekuntia, ja viimeinen oli pitkittynyt, noin minuutin kestävä emissio. Kuten Enoto selitti:
”Voimme kertoa, että ensimmäinen räjähdys oli salamaisku. Analyysimme ja laskelmiemme avulla määrittelimme lopulta myös toisen ja kolmannen päästön alkuperä. ”
He päättivät, että toinen jälkihehku johtui salamasta, joka reagoi ilmakehän typen kanssa. Pohjimmiltaan gammasäteet kykenevät aiheuttamaan typpimolekyylejä menettämään neutronin, ja se oli näiden neutronien imeytyminen muihin ilmakehän hiukkasiin, jotka tuottivat gammasäteen jälkihehkua. Lopullinen, pitkittynyt päästö oli seurausta epävakaiden typpiatomien hajoamisesta.
Juuri täällä asiat todella kiinnostuivat. Epävakaan typen hajottua se vapautti positroneja, jotka törmäsivät sitten elektronien kanssa aiheuttaen aineen ja antimaterian tuhoamisen, joka vapautti enemmän gammasäteitä. Kuten Enoto selitti, tämä osoitti ensimmäistä kertaa, että antimateria on jotain, jota luonnossa voi esiintyä yhteisten mekanismien takia.
"Meillä on ajatus, että antimateria on jotain, mikä on olemassa vain tieteiskirjallisuudessa", hän sanoi. ”Kuka tiesi, että se voi kulkea suoraan päämme yläpuolelle myrskyisänä päivänä? Ja tiedämme kaiken tämän kiitos tukijoillemme, jotka liittyivät meihin ”akatemian” kautta. Olemme todella kiitollisia kaikille. ”
Jos nämä tulokset ovat todellakin oikeita, antimateria ei ole erityisen harvinaista ainetta, jonka yleensä ajattelemme olevan. Lisäksi tutkimus voisi tarjota uusia mahdollisuuksia korkean energian fysiikan ja antimaterian tutkimukselle. Kaikki tämä tutkimus voisi johtaa myös uusien tai hienostuneiden tekniikoiden kehittämiseen sen luomiseksi.
Enoto ja hänen tiiminsä toivovat tulevaisuuteen tekevän enemmän tutkimusta kymmenen ilmaisimen avulla, joita heillä vielä ovat Japanin rannikolla. He myös toivovat jatkavansa yleisön osallistumista tutkimukseensa, prosessiin, joka ylittää joukkorahoituksen ja sisältää kansalaistutkijoiden ponnisteluja tietojen käsittelyyn ja tulkintaan.
