El huracán Patricia, ocurrido el 23 de octubre de 2015, fue el ciclón tropical más poderoso nunca antes registrado en el hemisferio occidental. Durante su momento de mayor intensidad, un avión surcó la tormenta y detectó un impresionante fenómeno anteriormente predicho pero no visto hasta ahora.
Un avión Hurricane Hunter operado por la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) logró volar a través de la pared del ojo del huracán. Mientras se adentraba, uno de los instrumentos instalados detectó un fenómeno que los científicos habían predicho, pero que nunca antes había sido observado.
Ahora, el fenómeno detectado ha sido informado en un nuevo estudio científico, que detalla la detección de un rayo descendente de antimateria junto a un estallido de potentes rayos gamma.
La antimateria viene a ser la antipartícula de una partícula de materia ordinaria. El rayo de antimateria que logró ser detectado en el huracán, estaba compuesto por positrones, que a su vez son la antimateria de los electrones. Este tipo de fenómeno no había sido visto antes, aunque su descubrimiento no ha sido inesperado, dijeron los investigadores.
Los investigadores informaron en su estudio:
Reportamos la primera observación de la emisión de rayos gamma de un rayo dentro de una pared de ojo de huracán, consistente con la producción de un haz descendente de positrones”.
EL profesor de física de la Universidad de California en Santa Cruz y autor del estudio, David Smith, informó que el haz de positrones era el componente descendente de algo llamado terrestrial gamma-ray flash (TGF), que envió un corto estallido de radiación hacia el espacio.
Los TGF fueron observados por primera vez en 1994 utilizando instrumentos espaciales que detectan rayos gamma. Se presentan junto con un rayo y desde entonces han sido detectados miles de veces por satélites. Los científicos han podido predecir que estos destellos de rayos gamma ascendentes y brillantes deberían ir acompañados de rayos descendentes de positrones, pero este fenómeno nunca se detectó hasta el último descubrimiento.
Smith dijo en un comunicado:
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. Este evento pudo haber sido detectado desde el espacio, como casi todos los otros TGF reportados, como un haz ascendente causado por una avalancha de electrones. Lo vimos desde abajo debido a un rayo de antimateria (positrones) enviado en la dirección opuesta”.
Científicos lograron detectar un rayo de antimateria en el huracán Patricia
Los campos eléctricos fuertes en las tormentas eléctricas pueden acelerar los electrones a una velocidad cercana a la de los niveles de luz. Estos electrones colisionan y dispersan átomos en la atmósfera, emitiendo rayos gamma en el proceso. A veces se estrellan contra otros electrones en estos átomos, acelerándolos también a la velocidad de la luz. Los TGF se crean cuando un número suficiente de estos electrones acelerados forma una reacción en cadena.
Sin embargo, hasta ahora científicos no están seguros sobre varios aspectos de la física detrás de los TGF.
Smith agregó:
Es un evento extraordinario, y todavía no entendemos cómo se vuelve tan brillante. Lo que vimos en el avión son los rayos gamma producidos por el haz de positrones descendente”.
Los científicos han logrado tener un buen entendimiento de los procesos físicos involucrados en la producción de antimateria. Los rayos gamma de un TGF interactúan con el núcleo o centro de átomos, creando electrones con carga negativa y positrones con carga positiva. Debido a que tienen cargas opuestas, se aceleran en direcciones opuestas por el campo eléctrico de la tormenta: los positrones se mueven hacia abajo, produciendo más rayos gamma y rayos X, mientras que los electrones se mueven hacia arriba.
El estudio científico ha sido publicado en Journal of Geophysical Research.
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