Wissenschaftler erfassen erstmals Gammastrahlenausbrüche während eines Blitzes

Wissenschaftler aus Japan und den Vereinigten Staaten von Amerika haben erstmals den Mechanismus direkt aufgezeichnet , durch den bei der Entstehung von Blitzen in der Erdatmosphäre starke Gammastrahlenblitze entstehen. Die Ergebnisse einer von der Universität Osaka veröffentlichten Studie bestätigten die Synchronizität von elektrischen Entladungen und Ausbrüchen hochenergetischer Strahlung.

Wir haben die weltweit ersten multisensorischen Beobachtungen der Blitzentstehung durchgeführt und konnten so das Geheimnis der Gammastrahlenausbrüche lüften. Dies sei ein wichtiger Schritt zum Verständnis ihrer Natur, sagte Harufumi Tsuchiya, ein Beamter der japanischen Atomenergiebehörde.

Lange Zeit galten Blitze als einfache atmosphärische Entladungen. Neuere Entdeckungen haben jedoch gezeigt, dass sie mit kosmischer Strahlung in Verbindung stehen, und Satellitendaten haben gezeigt, dass sie von Röntgen- und Gammastrahlenausbrüchen begleitet werden. Dies hat eine wissenschaftliche Debatte ausgelöst: Die Erzeugung solcher Impulse erfordert die Beschleunigung von Elektronen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit, was in den dichten Schichten der Atmosphäre unmöglich erscheint.

Um die Hypothese zu testen, installierten Wissenschaftler zwei Hochgeschwindigkeitsdetektorkomplexe in der Stadt Kanazawa (Japan). Das erste zeichnete Gammastrahlung auf, das zweite verfolgte die Bildung von Plasmakanälen – „Pfaden“ für elektrische Ladungen vor einem Blitzeinschlag.

Die Analyse der Daten zeigte, dass die ersten hochenergetischen Photonen 30 Mikrosekunden vor der Verschmelzung der Kanäle auftauchten und der vollständige Gammastrahlenausbruch 20 Mikrosekunden später erfolgte. Dies bestätigte, dass Blitze aufgrund extrem starker lokaler elektrischer Felder, die Elektronen auf relativistische Geschwindigkeiten beschleunigen können, Gammastrahlung erzeugen.

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