Przełom w zrozumieniu rzadkich promieni gamma spowodowanych piorunami

Przełom w zrozumieniu rzadkich promieni gamma spowodowanych piorunami

Tablica teleskopowa detektorów jest rozmieszczona na zachodniej pustyni Utah. 507 detektorów znajduje się na sieci o powierzchni 700 km2

Na zachodniej pustyni w Utah szereg teleskopów na terenie okupowanym obejmuje parametry Nowego Jorku. Zostały tam zainstalowane w oczekiwaniu na promieniowanie kosmiczne. Obiekt wyłapuje cząstki o wysokiej energii, które nieustannie zderzają się z ziemską atmosferą. Promienie kosmiczne aktywują czujniki 500 plus co kilka minut.

Podczas sprawdzania danych w 2013 r. Fizycy zauważyli dziwny podpis cząstki. Był to fotonowy odpowiednik lekkiego deszczu. W tablicy niespodziewanie zarejestrowano rzadkie zjawisko - promienie gamma. Są to fale świetlne o najwyższej energii w widmie EM powstałe w wyniku uderzenia pioruna. Po 5 latach zespół z University of Utah bardziej szczegółowo monitorował malejące błyski gamma (TGF).

Układ teleskopowy zdobył 10 impulsów TGF w okresie 2014-2016. Projekt „Lightning Project” był pierwszym, który wykrył TGF na początku pochmurnego pioruna i pokazał, gdzie pojawiły się w burzy. Układ teleskopowy jest teraz jedynym sposobem dokumentowania pełnego odcisku TGF i pokazania, że ​​promienie gamma w średnicy pokrywają obszar 3-5 km.

Random Lab

Praca opiera się na badaniu opublikowanym w zeszłym roku. Ustalono silną korelację między podobnymi seriami cząstek energii wykrytymi w latach 2008–2013, a także aktywnością błyskawicy zarejestrowaną przez krajową sieć wykrywania wyładowań atmosferycznych. Fizycy byli zszokowani.

Na przykład, możesz złapać 4-5 aktywacji detektora w ciągu milisekundy. Jest znacznie szybszy niż oczekiwano z promieni kosmicznych. W rezultacie stało się jasne, że wszystkie te dziwne zdarzenia miały miejsce w warunkach złej pogody. Aby dokładniej zbadać błyskawice, przyciągnięto naukowców z Laboratorium Badań Atmosferycznych Langmuira. Zainstalowali mapę 9 stacji, która tworzy obrazy 3D promieniowania o częstotliwości radiowej. W 2014 r. Na środku tablicy zainstalowano dodatkowe urządzenie („wolna antena”), które rejestruje zmiany ładunku elektrycznego burzy spowodowane uderzeniem pioruna.

Wykrywanie matrycy teleskopowej i obserwacja błyskawic stanowią nowy krok w zrozumieniu TGF. Pomiary pokazują również, że promienie gamma są generowane w krótkich impulsach, z których każdy trwa tylko od dziesięciu do kilkudziesięciu mikrosekund.

Bardzo rzadko

Pierwszy TGF w 1994 roku zarejestrował satelitę Fermi. Do tego czasu fizycy wierzyli, że tylko potężne zdarzenia niebieskie, takie jak eksplozja gwiazd, były zdolne do tworzenia promieni gamma. Stopniowo stało się jasne, że promienie powstały w pierwszych milisekundach wstępującej błyskawicy.

Wcześniej zarejestrowano tylko 6 TGF, z których dwa zostały stworzone sztucznie w indukowanych eksperymentach. Pozostałe 4 badania z naturalnym piorunem wykazały, że TGF powstało znacznie później, gdy piorun uderzył w powierzchnię. Obserwacje tablicowe są pierwszymi, które pokazują, że TGF występują w początkowej fazie niszczenia błyskawic, podobnie jak obserwacje satelitarne.

Co dalej?

Wiele pytań pozostało bez odpowiedzi. Na przykład nie wszystkie uderzenia pioruna powodują rozbłyski. Chodzi o to, że istnieje tylko jeden określony typ? Zespół ma nadzieję zainstalować dodatkowe czujniki w macierzy, aby usprawnić proces pomiaru wyładowań atmosferycznych.

Komentarze (0)
Szukaj