Ученые сделали прорыв в понимании редких гамма-лучей, вызванных молнией
В 2013 году физики телескопа Array обнаружили странную сигнатуру частиц; фотонный эквивалент легкого дождя, акцентированного пожарным рукавом. В массиве Array неожиданно было зафиксировано крайне редкое явление - гамма-лучи - световые волны наивысшей энергии на электромагнитном спектре, возникающие при ударах молнии, которые излучают вниз к поверхности Земли. Пять лет спустя международная команда, возглавляемая группой Cosmic Ray в Университете штата Юта, более подробно наблюдала так называемые нисходящие наземные гамма-вспышки (TGF).
Телескоп Array обнаружил 10 всплесков вниз TGF в период между 2014 и 2016 годами. Это больше, чем наблюдалось в остальной части мира в совокупности. Проект Light Light Project (Телескоп Array Lightning Project) впервые обнаружил нисходящие TGF в начале облачной молнии и показал, где они возникли внутри грозы. Массив телескопов на сегодняшний день является единственным средством, позволяющим документировать полный «отпечаток» TGF на земле и показать, что гамма-лучи покрывают площадь от 3 до 5 км в диаметре.
Работа основывается на исследовании, установившем сильную корреляцию между аналогичными всплесками энергетических частиц, обнаруженных в период с 2008 по 2013 год, и молниеносной активностью, зарегистрированной Национальной сетью обнаружения молнии. Физики были ошеломлены.
«Взятые вместе, обнаружение телескопического массива и наблюдение за молнией представляют собой значительный шаг вперед в нашем понимании TGF. До этого TGFs были в основном обнаружены спутниками с небольшими или отсутствующими наземными данными, чтобы указать, как они производятся. Помимо обеспечения гораздо лучшего охвата ареала для обнаружения гамма-лучей измерения массива намного ближе к источнику TGF и показывают, что гамма-лучи создаются в коротких импульсах, каждый из которых длится всего от десяти до нескольких десятков микросекунд», - сказал Пол Крехбиль, давний исследователь молнии в Институте горного дела и технологий Нью-Мексико.
Неподвижные TGF исходят из того же источника, что и восходящие, сообщают исследователи. Данные с земли, объединенные с данными спутников, могут помочь объяснить механизм того, как это происходит.
Телескоп Array обнаружил 10 всплесков вниз TGF в период между 2014 и 2016 годами. Это больше, чем наблюдалось в остальной части мира в совокупности. Проект Light Light Project (Телескоп Array Lightning Project) впервые обнаружил нисходящие TGF в начале облачной молнии и показал, где они возникли внутри грозы. Массив телескопов на сегодняшний день является единственным средством, позволяющим документировать полный «отпечаток» TGF на земле и показать, что гамма-лучи покрывают площадь от 3 до 5 км в диаметре.
Работа основывается на исследовании, установившем сильную корреляцию между аналогичными всплесками энергетических частиц, обнаруженных в период с 2008 по 2013 год, и молниеносной активностью, зарегистрированной Национальной сетью обнаружения молнии. Физики были ошеломлены.
«Взятые вместе, обнаружение телескопического массива и наблюдение за молнией представляют собой значительный шаг вперед в нашем понимании TGF. До этого TGFs были в основном обнаружены спутниками с небольшими или отсутствующими наземными данными, чтобы указать, как они производятся. Помимо обеспечения гораздо лучшего охвата ареала для обнаружения гамма-лучей измерения массива намного ближе к источнику TGF и показывают, что гамма-лучи создаются в коротких импульсах, каждый из которых длится всего от десяти до нескольких десятков микросекунд», - сказал Пол Крехбиль, давний исследователь молнии в Институте горного дела и технологий Нью-Мексико.
Неподвижные TGF исходят из того же источника, что и восходящие, сообщают исследователи. Данные с земли, объединенные с данными спутников, могут помочь объяснить механизм того, как это происходит.
