Por primera vez los científicos captaron un rayo en el acto de desatar un potente estallido de radiación gamma que se conoce como relámpago terrestre de rayos gamma (TGF, en inglés).
Los investigadores de la Universidad de Osaka encabezaron el trabajo que vio la intimidad de uno de los fenómenos naturales más potentes y fascinantes de nuestro planeta. Este trabajo también implica un paso adelante en el esfuerzo por entender cómo es que las tormentas eléctricas logran emitir la radiación que por lo general relacionamos con los objetos más extremos del universo, como los agujeros negros y las estrellas de neutrones. El estudio del equipo con los detalles de la observación se publicó hoy en Science Advances.
Mediante el uso de un avanzado sistema de múltiples sensores en la ciudad japonesa de Kanazawa, el equipo observó cómo se dividía la descarga del rayo en dos senderos: uno que descendía de una nube, u otro que formaba un arco a partir de una torre de transmisión en tierra. Los científicos hallaron que el rayo gamma se dio 31 microsegundos antes de que las dos descargas se encontraran en el aire.
“La mayoría de los TGF se detectan por medio de satélites, pero las observaciones en el espacio pueden brindar información limitada”, dijo el autor principal del trabajo Yuuki Wada, investigador de la Universidad de Osaka en un e-mail que envió a Gizmodo. “En esta investigación, la observación fue desde tierra para ver en detalle el TGF”.
Qué son
Los TGF se detectaron desde el espacio por primera vez en la década de 1990 pero a pesar de los estudios de más de dos décadas, su origen exacto no se pudo determinar. El año pasado un par de trabajos en Nature revelaron “destellos” de rayos gama y rayos titilantes durante tormentas eléctricas tropicales, radiación que los científicos registraron enviando un avión espía hacia los sistemas de tormenta. Ese estudio dio indicios de más eventos de radiación relacionados y que acechan dentro de las nubes de tormenta, entre los que los TGF se cuentan entre los más breves e intensos estallidos.
Las observaciones desde los aviones revelaron dónde y cuándo es que ocurren los TGF, y el equipo de Osaka encontró las condiciones en las que se forman. El estallido gamma en este caso apareció justo antes de que colisionaran los dos principales relámpagos, lo que indica que un campo eléctrico super cargado aceleró electrones a una velocidad cercana a la de la luz, y se produjo el evento de energía.
“Los trabajos recientes en Nature se basan en observaciones aéreas. Son muy interesantes también, pero se pueden lograr observaciones desde tierra a un costo mucho menor”, dijo Wada.
A diferencia de los más débiles “relámpagos de rayos gamma titilantes” que se descubrieron recientemente en cielos tropicales, este TGF estaba totalmente sincronizado con un rayo. Si bien los anteriores trabajosj brindaban información sobre cuántos eventos de rayos gamma hay en determinada tormenta eléctrica tropical, el trabajo en cuestión estudió un evento en particular para entender cómo es que los relámpagos producen energía suficiente com o para generar rayos gamma.
“Las observaciones con múltiples sensores que se hicieron aquí son las primeras en el mundo, y aunque sigue habiendo algunos misterios esta técnica nos acerca más al entendimiento del mecanismo de estos fascinantes estallidos de radiación”, dijo el coautor Harufumi Tsuchiya, investigación de la Agencia de Energía Atómica de Japón en un comunicado de la Universidad de Osaka.
El estudio de los TGF podría contribuir a que entendamos uno de los fenómenos naturales más notables y potentes de nuestros cielos, tan intenso que en el pasado se lo atribuía al os dioses. Este último estudio muestra que hay más en los relámpagos de lo que pensamos, y que podrían producir radiación relacionada con algunas de las explosiones más potentes del universo.
