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Tuoni e fulmini... nasce l'antimateria

Lo studio condotto presso l'Università dell'Alabama introduce nuove scoperte nell'ambito del fenomeno meteorologico tra i più spettacolari della natura.

In primo piano - 14 Gennaio 2011, ore 09.10

La scoperta ha dell'incredibile, soprattutto se pensiamo che si riferisce ad un fenomeno molto comune anche sul nostro territorio: il temporale.

Resa pubblica per la prima volta lunedì 10 gennaio nel corso un breafing all'American Astronomical Society meeting di Seattle dal portavoce Michael Briggs, la notizia ha aperto nuovi orizzonti nello studio sui temporali. Il merito è tutto per lui, il telescopio "Fermi" strumento d'avanguardia utilizzato dalla missione omonima e montato su una sonda orbitante per studiare i segreti dell'universo.

In realtà quanto osservato sconfina dai propositi della missione ma ora, con questa sorprendente scoperta, ne è divenuto senz'altro un valore aggiunto. Cosa è stato scoperto di così importante?

Le osservazioni e i rilevamenti della sonda hanno mostrato che i fulmini originano un serie di reazioni tali da indurre la formazione di filamenti di raggi gamma. Il processo è noto come "annichilimento", ossia annientamento, disgregazione. Il discorso sembra fantascientifico, in realtà si tratta di particolari processi elettrochimici il cui prodotto finale è nientemeno che l'antimateria.

Ma cos'è l'antimateria? E' un insieme di particelle caratterizzate da componenti di massa analoghi a quelli della materia, ma che presentano caratteristiche opposte. Nel campo in questione sono le cariche elettriche a presentare valori opposti. In altre parole i raggi gamma sprigionati in virtù della tempesta tendono a produrre elettroni e, appunto, antielettroni, ossia positroni.

In sintesi il processo si svolge come segue:

  1. I campi elettrici sopra i temporali producono un flusso di elettroni diretto verso l'alto. Quando queste molecole urtano i nuclei delle particelle di aria emettono raggi gamma.

  2. L'energia dei raggi gamma accelera a sua volta gli elettroni fin quasi alla velocità della luce così, quando questi raggi urtano il nucleo di un elettrone, lo annichiliscono, producendo una coppia di particelle: l'elettrone e la sua antiparticella, il positrone.

  3. Il processo ha una durata di circa 1,98 millisecondi, un tempo sufficiente per essere intercettato dal telescopio Fermi. Il fenomeno può avvenire anche a diverse migliaia di km di distanza. In un caso ad esempio la sonda in volo sull'Egitto ha intercettato i TGF (elettrone e positrone) di un temporale in corso sullo Zambia (4.500 km più a sud).

     

“I risultati del Fermi ci hanno aiutato a comprendere quasi totalmente come funzionino i TGF” dice Steven Cummer della Duke University. “Dobbiamo ancora capire cosa ci sia di particolare in queste tempeste, e il ruolo preciso che i fulmini giocano in questo processo.

 


Autore : Luca Angelini

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