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Rayos de antimateria dirigidos a la Tierra detectados dentro del ojo de un huracán


En 2015, el huracán Patricia azotó el continente en México, golpeando la costa oeste con una fuerza sin precedentes. La tormenta sigue siendo el ciclón tropical más fuerte jamás registrado en el Océano Pacífico Oriental. Si bien la mayoría de la gente evacuó el área o se preparó para refugiarse, los científicos de UC Santa Cruz estaban ocupados con otro plan: volar hacia el ojo de la tormenta.

Las partículas se detectaron utilizando un instrumento instalado a bordo de uno de Cazador de huracanes de NOAA avión que pasó por el ojo de la tormenta durante su máxima intensidad. En medio de toda la destrucción, los científicos capturaron información profunda: haces descendentes de positrones, la contraparte de antimateria de un electrón. El equipo capturó poderosas ráfagas de rayos gamma y rayos X, lo que indica la presencia de positrones.

En esta imagen, los investigadores de UC Santa Cruz ensamblan el detector aerotransportado para emisiones energéticas de rayos (ADELE) marca II, un dispositivo que puede detectar rayos X y rayos gamma. Debajo del dispositivo se encuentra el ADELE Hurricane Hunter de la NOAA, el avión utilizado para transportar el equipo. A la derecha está el huracán Patricia

El profesor de UC Santa Cruz, David Smith, explica que la viga es el componente descendente de una flash de rayos gamma terrestre (TGF). Los destellos fueron descubiertos en 1994 cuando fueron observados por satélites equipados con detectores de rayos gamma. Se sabe que los TGF se crean mediante la iluminación y, a lo largo de las décadas, los satélites en órbita han registrado miles de eventos. Sin embargo, hasta hace poco, solo se detectaban haces dirigidos hacia arriba.

Según UC Santa Cruz, los modelos teóricos de TGF han formulado la hipótesis de los haces de positrones inversos, pero no han sido detectados, hasta ahora.

"Esta es la primera confirmación de esa predicción teórica y muestra que los TGF están perforando la atmósfera de arriba a abajo con radiación de alta energía", dijo Smith. "Este evento podría haber sido detectado desde el espacio, como casi todos los otros TGF reportados, como un rayo ascendente causado por una avalancha de electrones. Lo vimos desde abajo debido a un rayo de antimateria (positrones) enviado en la dirección opuesta".

Cómo los huracanes lanzan rayos de antimateria a la Tierra

La producción de positrones es el resultado de una serie de eventos nucleares increíblemente poderosos. Comienza en lo alto de la atmósfera por encima de la tormenta. Allí, fuertes campos eléctricos expulsan una avalancha de electrones hacia el espacio. Los electrones acelerados chocan con las moléculas en el aire, desviando su camino y provocando una explosión de rayos gamma - la forma de luz de energía más alta conocida.

En esta imagen, los electrones (mostrados en rosa) son inicialmente expulsados ​​hacia afuera por fuertes campos magnéticos. Luego, cuando los electrones chocan con las moléculas de aire, se producen más rayos gamma que chocan con otros electrones. Los electrones se aceleran cuando chocan con los rayos gamma, aumentando la energía que transportan.

Los electrones que chocan con otras partículas con suficiente energía liberan TGF particularmente grandes, rayos que son lo suficientemente poderosos como para penetrar en el núcleo de un átomo. Después de interactuar con el núcleo de un átomo, el rayo gamma se transforma en un positrón y un electrón, un proceso nuclear conocido comoproducción de pares

Naturalmente, las partículas se atraen entre sí debido a su carga opuesta, pero se separan de los fuertes campos magnéticos sobre las tormentas.

El evento es algo raro ya que el proceso requiere la expulsión de una avalancha masiva de partículas hacia el espacio, un evento que consume una cantidad desconocida de energía. El proceso exacto aún no se comprende completamente.

"Es un evento extraordinario y todavía no entendemos cómo se vuelve tan brillante", dijo Smith.

Si bien todavía hay muchas preguntas sin respuesta, los científicos están entusiasmados con el reciente descubrimiento de rayos de antipartículas dirigidos hacia la Tierra, aunque nadie está seguro de lo que significa para el futuro.


Ver el vídeo: Qué hay dentro del ojo de un huracán? (Diciembre 2021).