科学者チームは本日、猛烈なハリケーンから発射された反物質のビームを地球上で初めて観測したと報告した。
2015年10月、史上2番目に強力な熱帯低気圧となったハリケーン・パトリシアは、最大時速345キロメートルの風を伴いメキシコ西海岸を直撃しました。これは、米国海洋大気庁（NOAA）のハリケーン・ハンター機を嵐の眼壁に向けて飛行させる絶好の機会でした。
そこでチームはついに、科学者たちが長らく予測していたものを発見した。
ハリケーン・マリアによりアレシボ電波望遠鏡が損傷し、観測不能に
続きを読む
4発ターボプロップ機WP-3Dオリオンに搭載された空中高エネルギー雷放出検出器（ADELE）は、ガンマ線を検出します。地上ガンマ線フラッシュ（TGF）は1994年に初めて発見され、雷の閃光時に放出されます。
これらは、雷雨の強い電場によって巻き上げられた相対論的電子が原子に衝突することで生成されます。衝突によってTGF（対生成）と呼ばれるガンマ線光子が生成され、原子から電子が叩き落とされ、より多くの相対論的電子のシャワーが生み出されます。また、この過程で電子の反物質である陽電子も放出されることが予測されており、これは対生成と呼ばれます。
「これは理論的予測の最初の確認であり、TGFが高エネルギー放射線で大気圏を上から下まで貫いていることを示しています」と、研究の共著者でカリフォルニア大学サンタクルーズ校の物理学教授、デビッド・スミス氏は述べた。
この現象は、報告されている他のほぼすべてのTGFと同様に、電子雪崩によって引き起こされた上向きのビームとして宇宙から検出できた可能性があります。私たちが下から観測したのは、反物質（陽電子）のビームが反対方向に送られたためです。
しかし、陽電子はそれほど長くは持続しない。跳ね回るうちに、周囲の空気分子を電離させて励起することでエネルギーを失う。速度が徐々に低下し、地球の大気中の電子と対消滅して、TGFよりもエネルギーの低いガンマ線バーストを再び発生する、と彼はThe Register紙に語った。
この研究結果は「Journal of Geophysical Research: Atmospheres」誌に掲載されました。対生成は素粒子物理学ではよく知られていますが、この現象を測定するには完璧なタイミングが必要であるため、嵐から反物質を検出するには科学者たちが長い時間を要してきました。
「これは異常な現象で、なぜこれほど明るくなるかは未だに解明されていません。高度2.5キロメートルで観測しましたが、私たちの検出器は1.5キロメートル下まで観測できたと推定しています。これはデンバーの高度に相当します。ですから、雷雨の時に適切な場所に適切なタイミングで機器があれば、理論上は多くの場所で観測できるはずです」とスミス氏は述べた。
かなり危険な仕事でもあります。TGFに近づきすぎるのは賢明ではありませんが、発生源から1キロメートルほど離れると放射線量は無視できるほど少なくなるとスミス氏は説明しました。「仮説的にはリスクがありますが、その確率は非常に低いです」と彼は言いました。「パイロットに雷雨の中を飛行するよう指示することはありませんが、どうしても飛行する場合は計器を搭載します。」®
