Apšvietimas visada mums, žemiesiems mirtingiesiems, kėlė baimę ir paslaptį. Senovėje žmonės tai siejo su tokiais dievais kaip Dzeusas ir Thor, graikų ir norvegų panteonų tėvai. Gimus šiuolaikiniam mokslui ir meteorologijai, apšvietimas nebelaikomas dieviškosios provincijos ženklu. Tačiau tai nereiškia, kad paslapties jausmas, kurį jis apima, šiek tiek sumažėjo.
Pavyzdžiui, mokslininkai nustatė, kad žaibas įvyksta kitų planetų atmosferose, tokiose kaip dujų milžinas Jupiteris (atitinkamai!) Ir pragariškasis Veneros pasaulis. Ir remiantis naujausiu Kioto universiteto tyrimu, apšvietimo sukelti gama spinduliai sąveikauja su oro molekulėmis, reguliariai gamindami radioizotopus ir net pozitronus - antimaterijos elektronų variantą.
Tyrimas, pavadintas „Fotonuklearinės reakcijos, kurias sukelia žaibo iškrova“, neseniai pasirodė moksliniame žurnale Gamta. Tyrimui vadovavo Teruaki Enoto, Kioto universiteto Pažubi tyrimų centro „Hakubi“ tyrėjas. Tyrime dalyvavo Tokijo universiteto, Hokkaido universiteto, Nagojos universiteto, RIKEN Nishina centro, MAXI komandos ir Japonijos atominės energijos nariai. Agentūra.
Fizikai kurį laiką žinojo, kad žaibiškos audros gali sukelti mažus gausios energijos gama spindulius - vadinamuosius antžeminius gama spindulių blyksnius. Manoma, kad jie yra statinių elektrinių laukų, greitinančių elektronus, kuriuos vėliau lėtina atmosfera, rezultatas. Šį reiškinį pirmą kartą atrado kosminėse observatorijose stebimi iki 100 000 elektronų voltų (100 MeV) spinduliai.
Atsižvelgdama į susijusius energijos lygius, Japonijos tyrėjų grupė siekė ištirti, kaip šie gama spindulių sprogimai sąveikauja su oro molekulėmis. Kaip Kioto universiteto pranešime spaudai paaiškino projektui vadovaujantis Teruaki Enoto iš Kioto universiteto:
„Mes jau žinojome, kad griaustiniai ir žaibai skleidžia gama spindulius, ir iškėlė hipotezę, kad jie tam tikru būdu reaguos su atmosferoje esančių aplinkos elementų branduoliais. Žiemą vakarinė Japonijos vakarinė pakrantės zona yra ideali stebėti galingus žaibus ir perkūniją. Taigi 2015 m. Mes pradėjome kurti mažų gama spinduliuotės detektorių seriją ir įdėjome juos į įvairias vietas pakrantėje. “
Deja, komandai iškilo finansavimo problemų. Kaip paaiškino „Enoto“, jie nusprendė susisiekti su plačiąja visuomene ir pradėjo kolektyvinio finansavimo kampaniją savo darbui finansuoti. „Mes sukūrėme bendro finansavimo kampaniją per„ akademikų “svetainę“, - sakė jis, „kurioje paaiškinome savo mokslinį metodą ir projekto tikslus. Dėka visų palaikymo, mes sugebėjome nuveikti kur kas daugiau, nei numatėme pradiniame tiksle. “
Jų kampanijos sėkmės dėka komanda pastatė ir sumontavo kietųjų dalelių detektorius visoje šiaurės vakarinėje Honshu pakrantėje. 2017 m. Vasario mėn. Jie įrengė dar keturis detektorius Kashiwazaki mieste, esančiame už kelių šimtų metrų nuo kaimyninio Niigata miesto. Iškart po detektorių įrengimo Niigatoje įvyko žaibo smūgis, o komanda galėjo jį ištirti.
Tai, ką jie rado, buvo kažkas visiškai naujo ir netikėto. Išanalizavusi duomenis, komanda aptiko tris skirtingos trukmės gama spinduliuotės pliūpsnius. Pirmasis buvo trumpesnis nei milisekundės ilgio, antrasis buvo gama spinduliuotės spindulys, kuriam prireikė kelių milisekundžių nuoviro, o paskutinis buvo pratęstas spinduliavimas, trunkantis maždaug minutę. Kaip paaiškino Enoto:
„Galėtume pasakyti, kad pirmasis sprogimas įvyko nuo žaibo smūgio. Atlikdami analizę ir skaičiavimus galiausiai nustatėme ir antrosios bei trečiosios išmetamų teršalų kilmę. “
Jie nustatė, kad antrąjį pašviesėjimą sukėlė žaibas, reaguodamas su atmosferoje esančiu azotu. Iš esmės gama spinduliai gali sukelti azoto molekulių praradimą neutronu, ir tai buvo šių neutronų reabsorbcija kitomis atmosferos dalelėmis, kurios gamina gama spindulį. Galutinis, užsitęsęs išmetimas įvyko dėl nestabilių azoto atomų suskaidymo.
Būtent čia viskas pasidarė įdomu. Suskaidydamas nestabilų azotą, jis išsiskyrė pozitronams, kurie vėliau susidūrė su elektronais, sukeldamas materijos ir antimaterijos sunaikinimą, kuris išleido daugiau gama spindulių. Kaip paaiškino Enoto, tai pirmą kartą parodė, kad antimedžiaga yra kažkas, kas gamtoje gali atsirasti dėl bendrų mechanizmų.
„Mes manome, kad antimaterija yra kažkas, kas egzistuoja tik mokslinėje fantastikoje“, - sakė jis. „Kas žinojo, kad audringą dieną jis gali praeiti tiesiai virš mūsų galvų? Ir visa tai mes žinome savo rėmėjų, kurie prisijungė prie mūsų per „akademikus“, dėka. Esame nuoširdžiai dėkingi visiems “.
Jei šie rezultatai iš tikrųjų yra teisingi, tai antimaterija nėra ypač reta medžiaga, apie kurią mes linkę manyti. Be to, tyrimas galėtų suteikti naujų galimybių atlikti daug energijos reikalaujančius fizikos ir antimedžiagos tyrimus. Visi šie tyrimai taip pat galėtų paskatinti kurti naujas ar patobulintas jo kūrimo technikas.
Žvelgiant į ateitį, Enoto ir jo komanda tikisi atlikti daugiau tyrimų naudodamiesi dešimčia detektorių, kuriuos jie vis dar veikia Japonijos pakrantėje. Jie taip pat tikisi ir toliau įtraukti visuomenę į savo tyrimus - procesą, kuris peržengia bendro finansavimo finansavimą ir apima piliečių mokslininkų pastangas padėti apdoroti ir aiškinti duomenis.
