Các nhà nghiên cứu của Nhật Bản đã phát hiện ra rằng, tia gamma tạo ra từ sét sẽ gây ra các phản ứng quang điện dẫn đến sự hình thành hoặc tiêu diệt các phản vật chất khác nhau.

Sét là một trong những nguồn năng lượng lớn nhất của tự nhiên. Tuy nhiên còn rất nhiều thứ diễn ra trong không khí sau một cái chớp nhoáng và tiếng nổ

Các tia gamma hình thành từ sét được phát hiện lần đầu tiên lớn. Một trong số những vật chất được biết đến đầu tiên la tia gamma. vào năm 1992 nhờ đài thiên văn Compton Gamma-Observatory của NASA. Kể từ đó đến nay những bức xạ của tia gamma trên mặt đất được nghiên cứu rất kỹ lưỡng. Mới đây các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Tokyo (Nhật Bản) đã có những phát hiện mới về hiện tượng này.

Tia gamma được hình thành sau những cái chớp nhoáng hay tiếng nổ lớn từ sét. Ảnh: Genk

Teruaki Enoto, người phụ trách chính của dự án này cho biết: “Từ năm 2015 nhóm đã xây dựng một loạt các máy dò tia gamma nhỏ và đặt ở các vị trí khác nhau dọc theo bờ biển. Chúng tôi muốn nghiên cứu các phản ứng của tia gamma với các thành phần trong môi trường khí quyển diễn ra như thế nào”.

Trong một cơn giông bão gần đây nhóm nghiên cứu đã thu được một số dữ liệu rất đáng chú ý. Bốn máy dò đặt tại thành phố Kashiwazaki đã thu được một tia gamma. Sau khi phân tích họ phát hiện bên cạnh vụ nổ do sấm sét tạo ra còn có các vụ nổ khác nhau diễn ra ngay sau đó. Nhóm nghiên cứu khẳng định vụ nổ đầu tiên chính xác là từ sấm sét, còn 3 vụ nổ sau đó kéo dài chưa đến một phần nghìn giây.

Không chỉ có 1 tiếng nổ sau khi sét xuất hiện mà còn kèm theo đó là 3 tiếng nổ với diễn ra trong thời gian rất nhanh. Ảnh: dewagambling – WordPress.com

Đi sâu vào nghiên cứu cụ thể, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng các tín hiệu của những vụ nổ sau đó là do phản ứng quang tử khi tia gamma giải phóng notron ra khỏi hạt nhân của các nguyên tử nitơ trong không khí. Điều này có 2 ảnh hưởng trái chiều:

  • Một là các notron yếu sẽ được hấp thụ vào các hạt khác trong không khí làm tia gamma phát sáng trong vài chục mili giây.
  • Hai là, các nguyên tử nitơ sau khi mất notron sẽ trở nên không ổn định, sau đó bị phá vỡ và tạo ra các positron trong không khí. Positron là các phản vật chất tương đương của electron. Khi va chạm với nhau chúng sẽ tiêu diệt lẫn nhau. Đây chính là nguyên nhân của các vụ nổ gamma kéo dài tiếng nổ của sấm sét.
Các phản ứng quang tử gây ra do sấm sét dẫn đến sự hình thành hoặc tiêu diệt các phản vật chất trong khí quyển. Ảnh: SciTech Daily

Được biết phản vật chất là khái niệm còn khá mới mẻ trong ngành vật lý học. Nhiều người nghĩ rằng phản vật chất là những thứ ngược đời và chỉ tồn tại trong các bộ phim khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên các nhà khoa học đã chứng minh phản vật chất thực sự tồn tại. Chúng được cấu tạo từ những phản hạt cơ bản như phản hạt electron, phản hạt notron v..v.. Theo lý thuyết, nếu phản vật chất gặp vật chất thì sẽ gây ra các hiện tượng nổ tung kèm theo đó là sự giải phóng một nguồn năng lượng vô cùng to lớn.

Phản vật chất bắt nguồn từ trí tưởng tượng của con người ở những năm 1930, khi một bộ phim khoa học giả tưởng đề cập đến một loại phản vật chất được sử dụng giống như nhiên liệu với năng lượng cao để đẩy những chiếc tàu không gian đi nhanh hơn cả vận tốc ánh sáng. Ảnh: Đại Kỷ Nguyên

Với hàng loạt máy dò tia gamma rải rác dọc theo bờ biển Nhật Bản, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Tokyo hy vọng sẽ thu được nhiều dữ liệu hơn nữa về hiện tượng này. Đồng thời chứng minh sự tồn tại thực sự của cái gọi là phản vật chất.

Sơn Tùng

Từ Khóa: