Un sistema temporalesco si avvicina:il cielo si oscura, e il basso rombo del tuono echeggia dall'orizzonte. Poi senza preavviso... Flash! Crash!:un fulmine ha colpito.

Questa scena, mentre familiare a chiunque e ripetuto costantemente in tutto il pianeta, non è privo di un senso di mistero. Ma ora che il mistero si è approfondito, con la scoperta che il fulmine può provocare l'annientamento materia-antimateria.

In uno studio collaborativo apparso in Natura , ricercatori giapponesi descrivono come i raggi gamma dei fulmini reagiscono con l'aria per produrre radioisotopi e persino positroni, l'equivalente in antimateria degli elettroni.

"Sapevamo già che le nuvole temporalesche e i fulmini emettono raggi gamma, e ipotizzato che avrebbero reagito in qualche modo con i nuclei di elementi ambientali nell'atmosfera, " spiega Teruaki Enoto dell'Università di Kyoto, chi guida il progetto.

"In inverno, L'area costiera occidentale del Giappone è l'ideale per osservare potenti fulmini e temporali. Così, nel 2015 abbiamo iniziato a costruire una serie di piccoli rivelatori di raggi gamma, e li collocò in vari luoghi lungo la costa".

Ma poi la squadra ha avuto problemi di finanziamento. Per continuare il loro lavoro, e in parte per raggiungere il più rapidamente possibile un vasto pubblico di membri del pubblico potenzialmente interessati, si sono rivolti a internet.

"Abbiamo avviato una campagna di crowdfunding attraverso il sito 'accademico', "continua Enoto, "in cui abbiamo spiegato il nostro metodo scientifico e le finalità del progetto. Grazie al supporto di tutti, siamo stati in grado di fare molto di più del nostro obiettivo di finanziamento originale."

Spinti dal loro successo, il team ha costruito più rilevatori e li ha installati lungo la costa nord-occidentale di Honshu. E poi a febbraio 2017, quattro rilevatori installati nella città di Kashiwazaki, Niigata ha registrato un grande picco di raggi gamma subito dopo un fulmine a poche centinaia di metri di distanza.

È stato il momento in cui la squadra si è resa conto che stavano vedendo un nuovo, volto nascosto del fulmine.

Quando hanno analizzato i dati, gli scienziati hanno trovato tre distinti lampi di raggi gamma. Il primo è durato meno di un millisecondo; il secondo era un bagliore di raggi gamma che decadde in diverse dozzine di millisecondi; e infine vi fu un'emissione prolungata della durata di circa un minuto.

Enoto spiega, "Potremmo dire che la prima esplosione è stata causata dal fulmine. Attraverso la nostra analisi e i nostri calcoli, alla fine abbiamo determinato anche le origini della seconda e della terza emissione".

Il secondo bagliore, Per esempio, è stato causato da un fulmine che reagisce con l'azoto nell'atmosfera. I raggi gamma emessi dai fulmini hanno energia sufficiente per far uscire un neutrone dall'azoto atmosferico, ed è stato il riassorbimento di questo neutrone da parte delle particelle nell'atmosfera che ha prodotto il bagliore di raggi gamma.

Il finale, l'emissione prolungata era dovuta alla rottura di atomi di azoto ora poveri di neutroni e instabili. Questi positroni rilasciati, che successivamente si scontrò con gli elettroni in eventi di annichilazione rilasciando raggi gamma.

"Abbiamo questa idea che l'antimateria è qualcosa che esiste solo nella fantascienza. Chi sapeva che potrebbe passare proprio sopra le nostre teste in un giorno di tempesta?" dice Enoto.

"E sappiamo tutto questo grazie ai nostri sostenitori che si sono uniti a noi tramite 'accademico'. Siamo davvero grati a tutti".

Il team mantiene ancora oltre dieci rilevatori sulla costa del Giappone, e raccolgono continuamente dati. Attendono con impazienza nuove scoperte che potrebbero attenderli, ed Enoto spera di continuare a vedere la partecipazione dei comuni cittadini alla ricerca, ampliare i confini della scoperta scientifica.