Preboj v razumevanju redkih gama žarkov, ki jih povzroča strela

Preboj v razumevanju redkih gama žarkov, ki jih povzroča strela

Teleskopsko polje detektorjev se uporablja v zahodni puščavi Utah. 507 detektorjev se nahaja na mreži s površino 700 km2

V zahodni puščavi Utah je paleta teleskopov na ozemlju, ki ga zasedajo, zajemala parametre New Yorka. Tam so bili nameščeni v pričakovanju kozmičnega sevanja. Predmet zajema visokoenergetske delce, ki se nenehno trčijo v zemeljsko atmosfero. Kozmični žarki aktivirajo 500-plus senzorje vsakih nekaj minut.

Pri pregledovanju podatkov v letu 2013 so fiziki opazili čuden podpis delcev. To je bil fotonski ekvivalent lahkega dežja. V matriki so nepričakovano zabeležili redkost - gama žarke. To so svetlobni valovi najvišje energije v EM-spektru, ki izhajajo iz udara strele. Po petih letih je skupina z Univerze v Utahu podrobneje spremljala padajoče bliskavice z gama žarki (TGF).

Teleskopsko polje je v obdobju 2014–2016 zajemalo 10 porušitev TGF. Projekt »Lightning Project« je bil prvi, ki je zaznal TGF na začetku motne strele in pokazal, kje so se pojavili v nevihti. Teleskopsko polje je zdaj edino sredstvo za dokumentiranje celotnega TGF odtisa in kaže, da premer gama žarkov pokriva območje 3-5 km.

Naključni laboratorij

Delo temelji na študiji, ki je bila objavljena lani. Ugotovila je močno povezavo med podobnimi izbruhi energetskih delcev, ki so bili odkriti v obdobju 2008–2013, in bliskovito aktivnostjo, ki jo je zabeležila nacionalna mreža za odkrivanje strelov. Fiziki so bili šokirani.

Na primer, v milisekundi lahko ujamete 4-5 aktivacij detektorja. Je veliko hitrejša od kozmičnih žarkov. Zato je postalo jasno, da so se vsi ti nenavadni dogodki zgodili v pogojih slabega vremena. Da bi podrobneje proučevali strele, so privabili raziskovalce iz Laboratorija za atmosferske raziskave Langmuir. Namestili so zemljevid 9 postaj, ki ustvarjajo 3D slike radiofrekvenčnega sevanja. V letu 2014 je bila v središče matrike nameščena dodatna naprava (»počasna antena«), ki beleži spremembe v električnem naboju v nevihti, ki jo je povzročil udarec strele.

Zaznavanje teleskopskega polja in opazovanje strele predstavlja nov korak v razumevanju TGF. Meritve kažejo tudi, da se gama žarki generirajo v kratkih impulzih, od katerih vsak traja le od deset do več deset mikrosekund.

Zelo redki

Prvi TGF leta 1994 je posnel Fermi satelit. Do takrat so fiziki verjeli, da so lahko le močni nebesni dogodki, kot je zvezdna eksplozija, sposobni ustvariti gama žarke. Postopoma je postalo jasno, da se žarki tvorijo v prvih milisekundah naraščajoče strele.

Pred tem je bilo registriranih samo 6 TGF, od katerih sta bila dva umetno ustvarjena v induciranih poskusih. V preostalih 4 študijah z naravno osvetlitvijo so poročali, da se je TGF pojavil veliko kasneje, ko je udarila strela. Opazovanja nizov so prva, ki kažejo, da se TGF pojavijo v začetni fazi uničenja strele, podobno kot satelitska opazovanja.

Kaj sledi?

Veliko vprašanj je ostalo brez odgovora. Na primer, vsi udari strele ne ustvarjajo svetlobe. Stvar je v tem, da obstaja samo ena posebna vrsta? Skupina upa, da bo namestila dodatne senzorje v polje za izboljšanje postopka merjenja strele.

Komentarjev (0)
Iskanje