L'antimateria sopra la tempesta

Sotto i nuvoloni, neri e gonfi di pioggia, s’abbattono fulmini e saette. Sopra il temporale, come in un mondo all’incontrario che inizia dove le nubi tracciano una linea di separazione nel cielo, s’innalzano lampi di antimateria e si anima uno dei fenomeni più elusivi e misteriosi della natura. L’antimateria, che potremmo definire l’alter ego della materia, composta da particelle identiche ma di segno opposto, non si sprigiona solo nei grandi acceleratori di particelle sulla Terra. Anche le tempeste, in particolare nelle zone equatoriali, creano “angeli e demoni”. Collisioni di materia e antimateria. A scoprire il fenomeno, mai visto prima d’ora, è stato il satellite FERMI della NASA. Mentre era intento a scrutare gli orizzonti lontani dell’Universo nelle alte energie, i rilevatori del telescopio si sono letteralmente imbattuti in qualcosa d’inatteso. Molto, molto più vicino a noi.

Secondo la ricostruzione fatta dagli esperti della NASA, che hanno presentato la novità nel corso del convegno a Seattle dell’American Astronomical Society, il processo che genera antimateria ha inizio a partire dai “superlampi gamma terrestri” (in inglese, Terrestrial Gamma-Ray Flashes, o TGF), già rilevati dal satellite italiano AGILE. Si tratta d’intensi getti di raggi gamma, simili a quelli cosmici, che si sprigionano durante le tempeste tropicali. Un’emissione molto energetica, fino a decine di milioni elettronvolt, centinaia di volte più energetica dei fulmini. Tanto che si teme che potrebbero persino costituire un pericolo per la navigazione aerea. Si stima che ogni giorno “esplodano” circa 500 Tgf sopra le nostre teste nel corso dei vari temporali che s’abbattono su tutto il globo.

L’inteso campo magnetico sopra il temporale genera un’”eruzione” di elettroni, accelerati verso l’alto, al di sopra delle nuvole, a velocità prossime alla luce. Quando questi elettroni ultraveloci vengono deflessi nella loro traiettoria dalle molecole d’aria emettono raggi gamma terrestri, o TGF. A volte, capita che un fotone di questi lampi super-energetici passi vicino al nucleo di un atomo, lo colpisca, e lo spacchi in due, generando una coppia di particelle opposte: un elettrone e il suo contrario, un positrone. Ovvero, antimateria.

Se poi questo positrone, spiraleggiando nello spazio secondo le linee del campo magnetico terrestre, s’imbatte, per caso, nel rilevatore di Fermi, ecco che sono scintille. La materia con l’antimateria, si annichilisce e si trasforma in un raggio gamma, proprio nel cuore del satellite che è in grado di farne l’identikit preciso. L’energia registrata da FERMI, pari a 511.000 elettronvolt, indica con precisione che un elettrone s’è scontrato con la sua controparte, un positrone.

 

Come racconta la NASA, il 14 dicembre 2009 Fermi per la prima volta ha rilevato un segnale di questo tipo, mentre sorvalava l’Egitto. ll segnale proveniva da un TGF prodotto da un temporale in Zambia, migliaia di chilometri più a sud e sotto la linea d’orizzonte di Fermi. Come ha potuto vederlo? Perché il percorso degli elettroni sopra le nuvole è deflesso, appunto, dal campo magnetico.

D’ora in poi, quando il cielo tuona e ci danniamo perché non abbiamo con noi l’ombrello, consoliamoci pensando che siamo in realtà testimoni di un evento eccezionale: la creazione di antimateria, poco più alto di noi.

Istituto Nazionale di Astrofisica.

Inaf.it

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Commenti: 2
  • #1

    LORENZO M. (giovedì, 13 gennaio 2011 17:57)

    Molto interessante

  • #2

    Fire (giovedì, 13 gennaio 2011 20:31)

    Davvero molto interessante. Non mi immaginavo certo una cosa simile.