Rozbłyski gamma, ang. gamma-ray bursts (GRB) znane są z astronomii. Tym terminem określane są nagłe wzrosty promieniowania gamma, które pojawiają się na niebie i trwają od milisekund do kilku godzin. Pierwszy raz wykryto je w 1967 roku przez satelity przeznaczone do monitorowania tajnych prób broni jądrowej.

Ich źródłem są olbrzymie eksplozje w kosmosie zachodzące miliardy lat świetlnych do nas, przykładowo w trakcie wybuchów supernowych albo zderzania się gwiazd neutronowych. Trochę podobnymi zjawiskami są tzw. soft gamma repeaters, gdzie również mamy do czynienia z wybuchami promieniowania gamma – mogą być one związane z magnetarami (gwiazdami neutronowymi o ekstremalnie silnym polu magnetycznym) i zachodzić bliżej nas, w Drodze Mlecznej.

Jednak może istnieć też inna klasa zjawiska związanych z krótkotrwałą emisją promieniowania gamma, występująca na Ziemi. To tzw. ziemskie błyski gamma (ang. terrestial gamma-ray flash, TGF). Mają one związek z wyładowaniami atmosferycznymi (piorunami) i właśnie zaobserwowano taki przypadek.

Istniały hipotezy, iż błyski TGF są wywoływane przez wyładowanie pioruna, w efekcie przyspieszenia elektronów do bardzo dużych prędkości. Takie zjawisko trwa tylko dziesiąte części milisekundy, więc trudno było uzyskać potwierdzenie.

W artykule, który ukazał się „Science Advances” (pierwszy autor - Yuuki Wada), badacze z Uniwersytetu Osakijskiego i kilku innych naukowych instytucji japońskich opisują, jak zaobserwowali błysk TGF podczas burzy w mieście Kanazawa w prefekturze Ishikawa w Japonii. Detektory wykryły promieniowanie wysokoenergetyczne, a także optyczne i radiowe.

Obserwowano ścieżki dwóch wyładowań pilotujących. Jedno wędrowało od chmury burzowej do naziemnej wieży transmisyjnej, a drugie w przeciwnym kierunku. Okazało się, że błysk TGF nastąpił tuż przed tym, jak obie ścieżki wyładowań spotkały się, tworząc mocno skoncentrowane pole elektryczne, które przyspieszyło elektrony w powietrzu do prędkości bliskich prędkości światła.

Pierwszy foton błysku TGF zaobserwowano 31 mikrosekund przed zderzeniem się ścieżek wyładowań pilotujących. Pełen błysk trwał przez 20 mikrosekund po tym, jak wyładowania pilotujące (prekursory) spotkały się, aby wytworzyć uderzenie pioruna. W efekcie zderzenia zaszło wyładowanie -56 kA z chmury do Ziemi.

Uzyskane dane pozwolą lepiej zrozumieć, w jaki sposób pioruny wytwarzają wystarczająco dużo energii, aby wytworzyć promieniowanie gamma. Przy czym są to zdecydowanie mniejsze energie niż w przypadku kosmicznych rozbłysków gamma.(PAP)

cza/ agt/