Gökyüzündeki iki elektrik akımının çarpışarak bir şimşek çaktığı o büyüleyici an, bilim insanları tarafından ilk kez tüm detaylarıyla yakalandı. Bu gözlem, Dünya'mızda meydana gelen güçlü karasal gama ışını parlamalarının (TGF) nasıl oluştuğuna dair önemli bir sır perdesini aralıyor.
Elde edilen veriler, şimşeklerle ilişkilendirilen bu gama ışını parlamalarının, fırtınalar sırasında oluşan güçlü elektrik alanların, elektronları neredeyse ışık hızına kadar ivmelendirmesi sonucu ortaya çıktığı hipotezini doğruluyor.
Araştırmacılardan oluşan bir ekip, son teknoloji çoklu sensör sistemleri kullanarak, çarpışan elektrik boşalmalarını farklı dalga boylarında ve yavaş çekimde kaydetti. Bu tür aşırı süreçleri incelemek, atmosferimizde meydana gelen yüksek enerjili olayları daha iyi anlamamızı sağlıyor.
Şimşek oluşumu hızlı olsa da anlık değildir. Hava normalde iyi bir iletken değildir, ancak fırtına aktivitesi sonucu atmosferdeki yük birikimi, elektrik akımlarının akabileceği iyonize bir kanal (lider) oluşturur. Bu liderler bulutlardan aşağıya veya yerden yukarıya doğru uzanabilir.
TGF'lerin, fırtınaların yarattığı güçlü elektrik alanlarda elektronların ışık hızına yakın hızlara ulaşmasının sonucu olduğu düşünülüyordu. Bu hızlanan elektronlar, atmosferdeki atom çekirdekleriyle çarpıştıklarında aniden yavaşlar ve bu enerji kaybı gama ışınları olarak yayılır.
Araştırmacılar, şimşeği radyo, optik ve yüksek enerjili dalga boylarında, mikrosaniye hassasiyetle izleyebilen yer tabanlı bir düzenek kurdular.
Şaşırtıcı bir şekilde, sonuçlar TGF'lerin şimşekle aynı anda olmadığını gösterdi; gama ışını patlaması, şimşek çakmasından *önce* meydana geliyordu. Elbette burada sözünü ettiğimiz zaman farkı inanılmaz derecede küçük; gözlerimiz için bu olaylar tamamen eş zamanlı gibi görünürdü. Gerçeği ancak en gelişmiş ekipmanlarla görmek mümkün oldu.
Ekip, biri buluttan aşağıya doğru inen negatif yüklü, diğeri yerden yukarıya doğru uzanan pozitif yüklü iki şimşek liderinin izini sürdü.
Tam ters yüklü bu iki lider çarpışmadan hemen önce, aralarında oldukça yoğun bir elektrik alanı oluştu. İşte bu alanda elektronlar göreceli hızlara ulaştı.
İlk gama ışını fotonu, liderler çarpışmadan sadece 31 mikrosaniye – saniyenin milyonda 31'i – önce tespit edildi. TGF patlamasının tamamı, liderlerin birleşerek şimşeği oluşturmasından sonraki 20 mikrosaniyeye kadar devam etti.
Bilim insanlarının bu süreci ilk kez bu kadar detaylı gözlemleyip kaydetmesi, şimşek fırtınalarının elektromanyetik spektrumdaki en enerjili ışık formu olan gama radyasyonunu nasıl üretebildiğine dair yeni ve kritik bir bakış açısı sunuyor.
Bu çoklu sensör gözlemleri, dünya çapında bir ilk olarak değerlendiriliyor. Bazı gizemler hala devam etse de, bu teknik bizleri bu büyüleyici radyasyon patlamalarının mekanizmasını anlamaya bir adım daha yaklaştırdı.
