Um sistema de tempestade se aproxima:o céu escurece, e o estrondo baixo do trovão ecoa no horizonte. Então, sem avisar ... Flash! Crash! - um raio caiu.

Esta cena, embora familiar para qualquer pessoa e repetido constantemente em todo o planeta, não é sem um sentimento de mistério. Mas agora que o mistério se aprofundou, com a descoberta de que o raio pode resultar na aniquilação da matéria-antimatéria.

Em um estudo colaborativo publicado em Natureza , pesquisadores do Japão descrevem como os raios gama dos relâmpagos reagem com o ar para produzir radioisótopos e até pósitrons - a antimatéria equivalente aos elétrons.

"Já sabíamos que nuvens de tempestade e relâmpagos emitem raios gama, e hipotetizaram que eles reagiriam de alguma forma com os núcleos de elementos ambientais na atmosfera, "explica Teruaki Enoto da Universidade de Kyoto, quem lidera o projeto.

"No inverno, A área costeira ocidental do Japão é ideal para a observação de raios e tempestades fortes. Então, em 2015, começamos a construir uma série de pequenos detectores de raios gama, e os colocou em vários locais ao longo da costa. "

Mas então a equipe teve problemas de financiamento. Para continuar seu trabalho, e, em parte, para chegar a um amplo público de membros potencialmente interessados ​​do público o mais rápido possível, eles se voltaram para a internet.

“Montamos uma campanha de crowdfunding por meio do site 'acadêmico', "continua Enoto, "no qual explicamos nosso método científico e objetivos para o projeto. Graças ao apoio de todos, fomos capazes de fazer muito mais do que nossa meta de financiamento original. "

Estimulado por seu sucesso, a equipe construiu mais detectores e os instalou na costa noroeste de Honshu. E então, em fevereiro de 2017, quatro detectores instalados na cidade de Kashiwazaki, Niigata registrou um grande pico de raios gama imediatamente após um raio a algumas centenas de metros de distância.

Foi o momento em que a equipe percebeu que estava vendo um novo, rosto escondido de um raio.

Quando eles analisaram os dados, os cientistas encontraram três explosões distintas de raios gama. O primeiro tinha menos de um milissegundo de duração; o segundo foi um pós-luminescência de raios gama que decaiu ao longo de várias dezenas de milissegundos; e finalmente houve uma emissão prolongada com duração de cerca de um minuto.

Enoto explica, "Podemos dizer que a primeira explosão foi causada pela queda de um raio. Por meio de nossas análises e cálculos, finalmente determinamos as origens da segunda e da terceira emissões também. "

O segundo brilho posterior, por exemplo, foi causado por relâmpagos reagindo com nitrogênio na atmosfera. Os raios gama emitidos em relâmpagos têm energia suficiente para tirar um nêutron do nitrogênio atmosférico, e foi a reabsorção desse nêutron por partículas na atmosfera que produziu o pós-luminescência de raios gama.

O final, a emissão prolongada provinha do colapso de átomos de nitrogênio instáveis ​​e pobres em nêutrons. Esses pósitrons liberados, que posteriormente colidiu com elétrons em eventos de aniquilação liberando raios gama.

"Temos essa ideia de que a antimatéria é algo que só existe na ficção científica. Quem diria que poderia estar passando bem acima de nossas cabeças em um dia de tempestade?" diz Enoto.

"E sabemos tudo isso graças aos nossos apoiadores que se juntaram a nós através do 'acadêmico'. Estamos realmente gratos a todos."

A equipe ainda mantém mais de dez detectores na costa do Japão, e estão continuamente coletando dados. Eles estão ansiosos por novas descobertas que podem aguardá-los, e Enoto espera continuar vendo a participação de cidadãos comuns na pesquisa, expandindo os limites da descoberta científica.