Un avance en la comprensión de los rayos gamma raros causados ​​por un rayo

Un avance en la comprensión de los rayos gamma raros causados ​​por un rayo

La serie de detectores telescópicos se despliega en el desierto occidental de Utah. 507 detectores están ubicados en una cuadrícula con un área de 700 km2.

En el desierto occidental de Utah, una serie de telescopios en el territorio ocupado cubre los parámetros de Nueva York. Fueron instalados allí en previsión de la radiación cósmica. El objeto captura partículas de alta energía que chocan constantemente con la atmósfera terrestre. Los rayos cósmicos activan más de 500 sensores cada pocos minutos.

Al verificar los datos en 2013, los físicos notaron una extraña firma de partículas. Era el fotón equivalente a la lluvia ligera. En la matriz se registra inesperadamente un fenómeno raro - rayos gamma. Estas son ondas de luz de la energía más alta en el espectro EM que surgen de los rayos. Después de 5 años, un equipo de la Universidad de Utah monitoreó con mayor detalle los destellos de rayos gamma (TGF) en tierra descendente.

El conjunto telescópico capturó 10 ráfagas de TGF en el período 2014-2016. El proyecto "Lightning Project" fue el primero en detectar TGF al comienzo de un rayo nublado y mostrar dónde aparecieron dentro de una tormenta eléctrica. El conjunto telescópico es ahora el único medio de documentar la impresión TGF completa y mostrar que los rayos gamma de diámetro cubren un área de 3-5 km.

Laboratorio aleatorio

El trabajo se basa en un estudio publicado el año pasado. Estableció una fuerte correlación entre ráfagas similares de partículas de energía detectadas en 2008-2013, así como la actividad de rayos registrada por la red nacional de detección de rayos. Los físicos se sorprendieron.

Por ejemplo, puede capturar 4-5 activaciones de detectores en un milisegundo. Es mucho más rápido de lo esperado por los rayos cósmicos. Como resultado, quedó claro que todos estos eventos extraños ocurrieron en condiciones de mal tiempo. Para estudiar los rayos con más detalle, los investigadores del Laboratorio de Investigación Atmosférica de Langmuir fueron atraídos. Instalaron un mapa de 9 estaciones que crea imágenes en 3D de radiación de radiofrecuencia. En 2014, se instaló un dispositivo adicional en el centro de la matriz ("antena lenta"), que registra los cambios en la carga eléctrica de una tormenta causada por un rayo.

La detección de la serie telescópica y la observación de rayos representan un nuevo paso en la comprensión de TGF. Las mediciones también muestran que los rayos gamma se generan en pulsos cortos, cada uno de los cuales solo dura de diez a varias decenas de microsegundos.

Fenómeno muy raro

El primer TGF en 1994 grabó el satélite Fermi. Hasta entonces, los físicos creían que solo los poderosos eventos celestes, como la explosión estelar, eran capaces de crear rayos gamma. Gradualmente, se hizo evidente que los rayos se formaron en los primeros milisegundos de un rayo ascendente.

Anteriormente, solo se registraron 6 TGF, dos de los cuales se crearon artificialmente en experimentos inducidos. Los 4 estudios restantes con rayos naturales informaron que el TGF surgió mucho más tarde cuando los rayos cayeron en la superficie. Las observaciones de la matriz son las primeras en mostrar que los TGF se producen en la etapa inicial de la destrucción del rayo, similar a las observaciones satelitales.

¿Qué sigue?

Muchas preguntas quedaron sin respuesta. Por ejemplo, no todos los rayos causan destellos. La cosa es que hay un solo tipo específico? El equipo espera instalar sensores adicionales en la matriz para mejorar el proceso de medición de rayos.

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