Lampi nel cielo: antimateria “sopra le nostre teste”?

Un nuovo studio giapponese ipotizza che i fulmini possano produrre raggi gamma a seguito di un fenomeno di annichilazione tra materia e antimateria

Pioggia, tuoni e fulmini non sono certo avvolti da mistero: in meteorologia i lampi sono fenomeni legati all’elettricità atmosferica, e vengono provocati da una forte scarica elettrica instaurata tra due corpi – comunemente nuvole e suolo – con elevata differenza di potenziale elettrico.

Ora un nuovo studio, coordinato dall’Università di Kyoto, aumenta ancor di più il fascino di questa potente manifestazione della natura. Gli scienziati – si spiega su Global Science – hanno infatti ipotizzato che i fulmini possano essere in qualche modo legati all’annichilazione tra materia e antimateria. Lo studio, pubblicato su Nature, afferma che i raggi gamma emessi dai lampi reagiscano con l’aria per produrre radioisotopi e persino positroni – ovvero, l’equivalente antimaterico degli elettroni. “Già sapevamo che le nubi temporalesche e i fulmini emettono raggi gamma – spiega Teruaki Enoto, leader della ricerca – e abbiamo ipotizzato che avrebbero dovuto in qualche modo reagire con i nuclei degli elementi presenti nell’atmosfera. In inverno, la costa occidentale del Giappone è ideale per osservare i temporali: così nel 2015 abbiamo iniziato a costruire una serie di piccoli rivelatori di raggi gamma, dislocati in varie località lungo la costa.”

A quel punto gli scienziati si sono rivolti al pubblico, mettendo rapidamente in piedi una campagna di crowdfunding con l’obiettivo di comprendere ‘la natura dei fulmini’. Grazie al supporto dei cittadini, Enoto e colleghi sono così riusciti a raccogliere una grande quantità di dati. Poi finalmente, nel febbraio 2017, quattro rilevatori installati nella città di Kashiwazaki hanno registrato un forte picco di raggi gamma subito dopo un fulmine a qualche centinaio di metri di distanza. Ed è stato in questo momento che gli scienziati hanno realizzato di trovarsi di fronte a un ‘volto nuovo’ del lampo: tra le emissioni registrate, l’ultima proveniva dal collasso di atomi instabili di azoto privati di neutroni. Questo fenomeno avrebbe provocato il rilascio di positroni – le antiparticelle, quindi – e il successivo scontro con elettroni: da qui gli eventi di annichilazione, con conseguenti emissioni dei raggi gamma osservati. “Pensavamo che l’antimateria esistesse solo nella fantascienza – commenta Enoto – chi si sarebbe aspettato che invece sarebbe potuta passare proprio sopra le nostre teste?