I fulmini producono raggi gamma e finalmente sappiamo il perché

Nel nostro universo, ci sono varie fonti che possono produrre i raggi gamma. Questi lampi di energia prodotti dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici sono principalmente collegati allo spazio, e infatti le fonti sono principalmente raggi cosmici che entrano a contatto con l'atmosfera.

In alcune circostanze particolari, però, anche i fulmini possono produrre raggi gamma. Il perché, finora, è sempre stato un mistero. Una recente ricerca pubblicata su ArXiv individua due ipotesi principali sul come mai questo avvenga.

La prima ipotesi riguarda il meccanismo chiamato feedback relativistico (RFD), secondo il quale fotoni e positroni producano un feedback che poi genera una valanga di elettroni. Essendo l'antimateria presente nelle nubi, non poteva essere un'ipotesi da scartare, ed ecco quindi come mai nel modello preso in considerazione è presente il positrone, ovvero l'equivalente dell'elettrone nell'antimateria.

La seconda ipotesi invece riguarda il meccanismo di produzione di un'esplosione termica da parte degli elettroni. Un campo localizzato ad alta intensità elettrica, con carica decine di volte più grande del solito, genererebbe una cascata di elettroni. L'esplosione termica produrrebbe un segnale ottico in simultanea con i raggi gamma, e ciò verrebbe supportato da una rilevazione avvenuta nel 2021, durante la quale i ricercatori hanno riscontrato raggi gamma e segnali ottici da una tempesta di fulmini, segnali che sarebbero aderenti all'ipotesi dell'esplosione termica degli elettroni.

"Il meccanismo di produzione del runaway termico degli elettroni presumono che gli eventi TGF vengano prodotti nelle vicinanze delle punte dei fasci elettrici guida del fulmine. Gli elettroni liberi vengono poi accelerati molto di più durante la caduta di potenziale davanti alle punte dei fasci elettrici che guidano agli elettroni runaway tramite il meccanismo di esplosione termica." afferma l'autore dello studio.

Lo studio quindi è ancora alle fasi embrionali. Intanto verranno usati i raggi cosmici per sondare le piramidi.