პირველად ისტორიაში, მეცნიერები მომსწრენი გახდნენ, თუ როგორ გამოიწვია ელვამ ბირთვული რეაქციები ატმოსფეროში, რითაც დადასტურდა თითქმის საუკუნის წინ წამოყენებული ჰიპოთეზა.

უკვე დიდი ხანია არსებობდა პროგნოზი, რომ ელვაში არსებულ მაღალენერგიულ ელექტრონებს გამა-გამოსხივების წარმოქმნა შეუძლიათ, რაც საავდრო ღრუბლებში ბირთვულ რეაქციებზე მიუთითებდა. თუმცა ამ დრომდე, ამ ფენომენის შემჩნევა ვერ ხერხდებოდა.

„თეორიულად მოსალოდნელი იყო ფოტობირთვული რეაქციის არსებობა ატმოსფეროში, რასაც უნდა იწვევდეს ასეთი მაღალი ენერგიის რადიაცია“, — უთხრა ScienceAlert-ს მკვლევართა ჯგუფის წევრმა, კიოტოს უნივერსიტეტის ასტროფიზიკოსმა ტერუაკი ენოტომ.

„ამ ფენომენის ხელწერა რამდენიმე ჯგუფმა შეაგროვა, მაგალითად ნეიტრონების ან პოზიტრონების სიგნალები, რომლებიც ამ რეაქციის პროდუქტებია“.

1980-იანი წლებიდან, მეცნიერები ამ სახის სიგნალებს აფიქსირებდნენ დედამიწის ზედაპირიდან, საჰაერო ხომალდებიდან და თანამგზავრებიდან განცხორციელებული დაკვირვებების შედეგად, მაგრამ ამ დრომდე რთული იყო ექსპერიმენტულად იმის დამტკიცება, რომ ნეიტრონებს, პოზიტრონებს ან შემჩნეულ სხვა ნაწილაკებს ბირთვული რეაქციები წარმოქმნიდა.

ამ შემთხვევაში, ენოტომ და მისმა კოლეგა მკვლევრებმა იაპონიის ზღვის სანაპიროზე მდებარე ქალაქ ნიიგატას კასივაძაკი-კარივას ატომური ელექტროსადგურის რადიაციის დეტეტქორები გამოიყენეს.

2017 წლის თებერვალში, ჭექა-ქუხილის დროს, სანაპიროს სიახლოვეს, ჯგუფმა დააფიქსირა ელვისგან გამოყოფილი „ძლიერი რადიაცია“, მათ შორის იყო გამა-გამოსხივების ანთება.

ამას მოჰყვა ხანგრძლივი გამა-გამოსხივების ხაზი 0,511 მეგაელექტრონვოლტ (MeV) ენერგიაზე — ენერგიის ხელწერა, რომლის ხილვაც შესაძლებელია ელექტრონებისა და პოზიტრონებისგან, ბირთვული რეაქციის შემდეგ.

„ეს ხაზი ელექტრონ-პოზიტრონთა ანიჰილაციის (განადგურება) გადამწყვეტი მანიშნებელია და წარმოადგენს იმის თვალნათელ მტკიცებულებას, რომ ჭექა-ქუხილს შეუძლია ფოტობირთვული რეაქციების გამოწვევა“, — განმარტავს რუსეთის ფედერალური ბირთვული ცენტრის ექსპერიმენტული ფიზიკოსი ლეონიდ ბაბიჩი.

ენოტოს განცხადებით, აღმოჩენები გვაჩვენებს, რომ ჭექა-ქუხილში იმაზე ბევრი რამ მიმდინარეობს, ვიდრე შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ.

„როგორც წესი, ხალხს ჰგონია, რომ ელვას შეუძლია ურთიერთქმედება ატომებში არსებულ ელექტრონებთან“, — უთხრა მან ScienceAlert-ს.

„ფოტობირთვული რეაქციები მიუთითებს, რომ ელვა ურთიერთქმედებს ატომბირთვთანაც კი, თუ გამა-გამოსხივებას საკმარისად მაღალი ენერგია აქვს იმისათვის, რათა ბირთვიდან გამოაგდოს ნეიტრონები“.

გარდა იმისა, რომ აწარმოებს ნეიტრონებსა და პოზიტრონებს, პროცესი ასევე მნიშნველოვანია იმ მხრივაც, რომ ეს გახლავთ მხოლოდ მეორე შემთხვევა, როცა ვიხილეთ რადიოაქტიური იზოტოპების ბუნებრივად წარმოქმნა ატმოსფეროში — პირველ შემთხვევას მიეკუთვნება კოსმოსური გამოსხივების მიერ წარმოქმნილი ნაწილაკები.

ახლა, როცა უკვე ხელთ გვაქვს მყარი მტკიცებულება, რომ ელვა ცაში წარმოქმნის რადიოაქტიურ ნაწილაკებს, შეშფოთების მიზეზი ნამდვილად არ გვაქვს.

„იქიდან გამომდინარე, რომ რადიოაქტიური იზოტოპები საკმაოდ ცოტა ხანს სძლებს, არის სივრცულად შეზღუდული და მოიცავს შედარებით მცირე ოდენობას, ვიდრე ჩვეულებრივი რადიაციული გარემო, ვფიქრობ, ეს ფენომენი არანაირ რისკს არ წარმოადგენს ჯანმრთელობისთვის“, — ამბობს ენოტო.

მკვლევრები ჯერ ბოლომდე დარწმუნებულნი არ არიან, წარმოქმნის თუ არა ამ რეაქციებს ყველა სახის ჭექა-ქუხილი.

„ეს კითხვა ჯერ პასუხგაუცემელია“, — აღნიშნავს ენოტო.

„ჩვენ დავამტკიცეთ ფოტობირთვული რეაქციების არსებობა სულ მცირე ერთ ელვაში… თქვენს შეკითხვაზე პასუხის გასაცემად, გვესაჭიროება უფრო მეტი სტატისტიკური და რაოდენობრივი კვლევა. პირადად მე ვეჭვობ, რომ ფოტობირთვული რეაქცია უნდა მიმდინარეობდეს ძლიერი ჭექა-ქუხილის დროს“.

კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.