Razele gamma au fost observate formându-se în timpul unei furtuni în Japonia, dezvăluind că fulgerul poate genera acest tip de radiație de înaltă energie.
Cercetătorii de la Universitatea din Osaka au documentat acest fenomen în orașul Kanazawa, publicând rezultatele în revista Science Advances din mai 2025.
Razele gamma sunt radiații electromagnetice de înaltă frecvență, compuse din fotoni cu energie mare, care în mod normal sunt asociate cu dezintegrarea nucleară sau cu evenimente cosmice violente precum exploziile gamma sau jeturile relativiste produse de găuri negre supermasive.
Până acum, prezența lor în timpul furtunilor terestre nu fusese documentată direct. Echipa de cercetători japonezi a utilizat un dispozitiv cu senzor punctual pentru a înregistra interacțiunea dintre curenții electrici din atmosferă la nivel de microsecundă.
Studiul confirmă ipoteza conform căreia coliziunea dintre doi curenți electrici în timpul unei furtuni poate genera raze gamma.
Procesul de formare a razelor gamma în timpul furtunii implică canalele ionizate cunoscute drept „lideri de fulgere”, care facilitează circulația curenților electrici prin aer, un mediu care în mod normal nu este un bun conductor.
Acești lideri pot călători fie de la pământ spre nori, fie în direcția opusă, creând un câmp electric intens care accelerează brusc electronii liberi din aer. Când acești electroni încetinesc la fel de brusc, ei pierd energie, rezultând potențial în emisia de raze gamma.
Un aspect surprinzător al observațiilor este că razele gamma nu apar simultan cu fulgerul vizibil. Datele arată că emisia de raze gamma precede formarea fulgerului cu o fracțiune minusculă de timp.
În cazul observat, cercetătorii au identificat doi lideri de fulger – unul încărcat negativ coborând dintr-un nor spre un turn de televiziune și altul încărcat pozitiv deplasându-se în sens opus.
Măsurătorile de înaltă precizie au arătat că primul foton gamma a fost detectat cu 31 de microsecunde înainte de întâlnirea celor doi lideri de fulger, iar emisia de raze gamma a continuat pentru încă 20 de microsecunde după formarea fulgerului.
Câmpul electric de înaltă intensitate format înaintea coliziunii a permis electronilor să se deplaseze cu viteze apropiate de cea a luminii, contribuind la generarea acestui fenomen rar.
Această descoperire extinde înțelegerea noastră despre procesele fizice care au loc în timpul furtunilor și oferă noi perspective asupra condițiilor în care se pot forma razele gamma pe Pământ.
