Reacciones fotonucleares provocadas por descargas eléctricas

Área de la Ciencia:

• Física de la atmósfera
• La astrofísica nuclear
• Física de altas energías

Sus antecedentes:

• Las nubes eléctricas actúan como aceleradores de partículas naturales, produciendo rayos gamma de alta energía.
• Estos rayos gamma pueden desencadenar reacciones fotonucleares, creando potencialmente neutrones y positrones.
• Las observaciones anteriores sugirieron pero no demostraron de manera concluyente que estas reacciones ocurren después de un rayo.

Objetivo del estudio:

• Para proporcionar pruebas concluyentes de la producción de neutrones y positrones después de los rayos.
• Para investigar las reacciones fotonucleares atmosféricas iniciadas por rayos gamma generados por rayos.

Principales métodos:

• Monitoreo de rayos gamma desde tierra durante una tormenta eléctrica.
• Análisis de los espectros de resplandor de rayos gamma y de emisión de líneas posteriores.
• Detección de señales de neutrones y positrones correlacionadas con eventos de rayos.

Principales resultados:

• Se detectó un destello de rayos gamma de milisegundos de duración, seguido de un resplandor decadente.
• Se observó una emisión de línea prolongada a 0,511 megaelectronvoltios, indicativa de aniquilación de electrones-positrones.
• Las señales observadas se alinean con las predicciones de captura de neutrones y producción de positrones a través de reacciones fotonucleares.

Conclusiones:

• Se ha establecido evidencia concluyente de la producción de positrones después de un rayo.
• Los hallazgos confirman que el rayo puede iniciar reacciones fotonucleares atmosféricas.
• Esta investigación profundiza nuestra comprensión de los fenómenos eléctricos atmosféricos extremos.