Bilim İnsanları Yıldırımın Yaydığı Gama Işını Patlamasını Yakından İnceledi

Bilim insanları ilk kez bir yıldırımın güçlü bir gama ışını patlaması (yer gama ışını flaşı-TGF olarak bilinir) yaratmasına tanık oldu.

Osaka Üniversitesi’nden araştırmacılar, gezegenimizdeki en etkileyici doğal olaylardan birini yakından inceledi. Bu çalışma, gök gürültülü fırtınaların neden evrenin en aşırı nesneleri olan karadelikler ve nötron yıldızları ile ilişkilendirdiğimiz radyasyonu üretebildiği konusunda bir adım ileriye gidildiğine işaret ediyor. Ekiplerinin bu gözlemi açıklayan çalışması, Science Advances’te bugün yayınlandı.

Kanazawa Şehri, Japonya’da geliştirilmiş çok sensörlü bir sistem kullanan ekip, bir yıldırım boşalmasının iki yöne ayrıldığını gözlemledi: biri bir fırtına bulutundan aşağı inerken, diğeri toprak tabanlı bir iletim kulesinden yukarı doğru yükseliyordu. Bilim insanları, gama flaşının iki boşalmanın havada birleşmesinden sadece 31 mikro saniye önce gerçekleştiğini keşfettiler.

“Çoğu TGF uydu tarafından tespit edildi, ancak yörünge gözlemleri sınırlı bilgi sağlayabilir” dedi Osaka Üniversitesi’nden araştırmacı ve baş yazar Yuuki Wada, Gizmodo’ya gönderdiği bir e-postada. “Bu araştırmada, TGFs’yi ayrıntılı olarak görmek için yer tabanlı bir gözlem yaptık.”

TGFs, ilk kez 1990’larda uzaydan tespit edildi, ancak yirmi yılı aşkın araştırmaya rağmen, tam kökenleri belirsizliğini koruyor. Geçen yıl, Nature dergisinde yayımlanan iki makale, tropikal fırtınalar sırasında kaydedilen gama ışını “parlamaları” ve titreşimli flaşlar olduğu ortaya çıktı—bu radyasyon, retrofi edilmiş bir casus uçakla doğrudan fırtına sistemlerine girilerek kaydedildi. Bu araştırma, bulutların içinde saklanan daha geniş bir radyasyon olayları ailesine işaret etti, TGFs bazıları en kısa ve en yoğun patlamaların temsilcisi olabilir.

Uçak bazlı bu tür gözlemler TGF’lerin nerede ve ne zaman meydana geldiğini gösterirken, Osaka ekibinin düzeni, oluşma koşullarını ortaya koyuyor. Bu durumda gama patlaması, iki yıldırım lideri çarpışmadan hemen önce ortaya çıktı, bu da süper şehirlenmiş bir elektrik alanın elektronları ışık hızına yakın bir hıza hızlandırdığını ve bu enerjik olayı ürettiğini gösteriyor.

Ve yakın zamanda tropikal gökyüzünde keşfedilen daha zayıf “titrek gama ışını flaşlarının” aksine, bu TGF bir yıldırım çarpması ile sıkı bir şekilde senkronize olmuştu. Önceki makaleler, belirli bir tropikal fırtınada kaç tane gama ışını olayının meydana geldiğini genel bir bakışla sunarken, son makale tek bir olayı analiz ederek yıldırımların nasıl yeterince enerji üreterek gama ışınları meydana getirdiğini anlamaya çalıştı.

“Burada gerçekleştirilen çoklu sensör gözlemleri dünyada bir ilk; bazı gizemler kalsa da, bu teknik bizi bu büyüleyici radyasyon patlamalarının mekanizmasını anlamaya bir adım daha yaklaştırdı,” dedi, Japon Atom Enerjisi Ajansı’nda araştırmacı ve ortak yazar Harufumi Tsuchiya, Osaka Üniversitesi’nden yayımlanan bir bülten açıklamasında.

TGF’lerin incelenmesi, gökyüzümüzdeki en dikkate değer ve güçlü doğal olaylardan birini, bir zamanlar tanrılara atfedilen kadar yoğun olanı aydınlatabilir. Son çalışma, yıldırımların gözle görülenden daha fazlasına sahip olduğunu gösteriyor—gücüyle evrenin en güçlü patlamalarıyla ilişkilendirilen radyasyon türlerini üretmesi de dahil.