Ученые впервые зафиксировали гамма-всплеск при ударе молнии: явление, как при взрыве сверхновой

Исследователи из Университета Осаки впервые в мире зафиксировали гамма-всплеск, синхронизированный с ударом молнии. Это явление, известное как Terrestrial Gamma-ray Flash (TGF), было обнаружено благодаря уникальной системе наземных датчиков, установленных в районе города Канадзава (Япония).

Событие произошло в момент столкновения двух разрядных каналов: один шёл вниз от облака, другой — вверх от телебашни. Именно в этот момент, за 31 микросекунду до их соединения, возник всплеск гамма-излучения — нечто, что обычно ассоциируется с космическими катастрофами вроде взрывов сверхновых.

Команда использовала многосенсорную установку, включающую оптические, радиочастотные и датчики высокоэнергетического излучения. Подобный комплекс впервые позволил зафиксировать TGF с высокой точностью во времени и пространстве.

После соединения разрядных путей произошёл мощный разряд −56 кА, а гамма-всплеск продолжался ещё 20 микросекунд. Эти наблюдения подтверждают ключевую гипотезу: электроны в атмосфере могут ускоряться до околосветовых скоростей за счёт локализованных электрических полей при ударах молнии.

Хотя TGF были теоретически предсказаны десятилетия назад, их подтверждение — сложнейшая задача: такие события кратковременны (десятки микросекунд) и требуют высокой точности в измерениях.

Наблюдение не только подтвердило возможность образования TGFs в плотной атмосфере Земли, но и добавило важные данные о механизмах генерации релятивистских электронов, возможной роли релятивистской обратной связи и теплового пробоя.

Такие исследования помогают не только лучше понять физику высокоэнергетических процессов в атмосфере, но и способствуют разработке защитных решений для зданий и инфраструктуры, подверженных ударам молний и радиационным всплескам.

Старший автор работы Харуфуми Цутия отметил, что подобные измерения с земли — первый в мире эксперимент такого уровня точности.

 Источник: Interesting Engineering