La schiera telescopica di rivelatori è dispiegata nel deserto occidentale dello Utah. 507 rilevatori si trovano su una griglia con un'area di 700 km2
Nel deserto occidentale dello Utah, una serie di telescopi sul territorio occupato copre i parametri di New York. Sono stati installati lì in previsione della radiazione cosmica. L'oggetto cattura particelle ad alta energia che si scontrano costantemente con l'atmosfera terrestre. I raggi cosmici attivano più di 500 sensori ogni pochi minuti.
Durante il controllo dei dati nel 2013, i fisici hanno notato una strana firma di particelle. Era l'equivalente fotonico di pioggia leggera. Nella matrice inaspettatamente registrato un fenomeno raro - raggi gamma. Queste sono le onde luminose della più alta energia nello spettro EM derivanti dai fulmini. Dopo 5 anni, un team dell'Università dello Utah ha monitorato i flash di gamma-ray discendenti (TGF) in modo più dettagliato.
La schiera telescopica ha catturato 10 raffiche di TGF nel periodo 2014-2016. Il progetto "Lightning Project" è stato il primo a rilevare il TGF all'inizio di un fulmine nuvoloso e mostrare dove sono apparsi all'interno di un temporale. L'array telescopico è ora l'unico mezzo per documentare l'intera impronta del TGF e mostrare che i raggi gamma di diametro coprono un'area di 3-5 km.
Random Lab
Il lavoro si basa su uno studio pubblicato l'anno scorso. Ha stabilito una forte correlazione tra le raffiche di particelle di energia rilevate nel 2008-2013 e l'attività di fulmini registrata dalla rete nazionale di rilevamento dei fulmini. I fisici erano scioccati.
Ad esempio, è possibile rilevare 4-5 attivazioni del rilevatore entro un millisecondo. È molto più veloce del previsto dai raggi cosmici. Di conseguenza, è diventato chiaro che tutti questi strani eventi si sono verificati in condizioni di cattivo tempo. Per studiare i fulmini in modo più dettagliato, i ricercatori del laboratorio di ricerca atmosferica di Langmuir sono stati attratti. Hanno installato una mappa di 9 stazioni che crea immagini 3D di radiazioni a radiofrequenza. Nel 2014 è stato installato un dispositivo aggiuntivo nel centro dell'array ("antenna lenta"), che registra i cambiamenti nella carica elettrica di una tempesta causata da un fulmine.
Il rilevamento dell'array telescopico e l'osservazione dei fulmini rappresentano un nuovo passo nella comprensione del TGF. Le misurazioni mostrano anche che i raggi gamma sono generati in impulsi brevi, ognuno dei quali dura da dieci a diverse decine di microsecondi.
Fenomeno molto raro
Il primo TGF nel 1994 ha registrato il satellite Fermi. Fino ad allora, i fisici credevano che solo potenti eventi celesti, come l'esplosione stellare, fossero in grado di creare raggi gamma. Gradualmente, divenne chiaro che i raggi si formarono nei primi millisecondi del lampo ascendente.
In precedenza, solo 6 TGF sono stati registrati, due dei quali sono stati creati artificialmente in esperimenti indotti. I restanti 4 studi con fulmine naturale hanno riportato che il TGF si è manifestato molto più tardi quando il fulmine ha colpito la superficie. Le osservazioni di matrice sono le prime a dimostrare che i TGF si verificano nella fase iniziale della distruzione dei fulmini, simile alle osservazioni satellitari.
Quali sono le prospettive?
Molte domande rimasero senza risposta. Ad esempio, non tutti i fulmini creano razzi. Il fatto è che esiste un solo tipo specifico? Il team spera di installare ulteriori sensori nell'array per migliorare il processo di misurazione del fulmine.
