Ученые из Университета Осаки впервые зарегистрировали гамма-всплеск, совпавший по времени с разрядом молнии. Это явление, называемое Terrestrial Gamma-ray Flash (TGF), было выявлено благодаря особой системе наземных датчиков, размещенной вблизи города Канадзава (Япония).
Происшествие случилось во время пересечения двух разрядных каналов: один двигался вниз от облака, другой — вверх от телебашни. Точно в это мгновение, за 31 микросекунду до их встречи, произошел всплеск гамма-излучения — явление, обычно связываемое с космическими катастрофами, подобными взрывам сверхновых.
Команда применяла многосенсорное оборудование: оптовое, радиочастотное и датчики высокоэнергетического излучения. Такой комплекс обеспечил первую возможность фиксации TGF с высокой точностью во времени и пространстве.
Формирование разрядных путей привело к мощному разряду с силой −56 кА, а гамма-всплеск сохранился ещё 20 микросекунд. Эти наблюдения подтверждают основную гипотезу: электроны в атмосфере могут достигать околосветовых скоростей благодаря локализованным электрическим полям при грозовых разрядах.
Несмотря на теоретическое предвидение TGF десятилетиями ранее, их обнаружение представляет собой трудную задачу: эти явления очень короткие (десятки микросекунд) и требуют высочайшей точности измерений.
Наблюдение показало, что TGFs могут образовываться в плотной атмосфере Земли и предоставило ценные сведения о процессах возникновения релятивистских электронов, предполагаемой роли релятивистского отражения и теплового пробива.
Эти исследования улучшают понимание физики высокоэнергетических явлений в атмосфере и содействуют созданию защитных мер для сооружений и инфраструктуры, испытывающих воздействие молний и радиационных всплесков.
Ведущий автор исследования Харуфуми Цутия подчеркнул, что такие измерении с Земли — это первая в мире попытка такой точности.