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Relâmpago na praia em Lhokseumawe, Norte de Aceh, na Indonésia, em 25 de maio. Cientistas agora começam a elucidar um complexo mistério físico que cerca as descargas elétricas no céu que é a produção de raios gama | AZWAR IPANK/AFP/METSUL METEOROLOGIA

Tempestades de raios produzem flashes poderosos de raios gama e agora os cientistas começam a entender melhor a dinâmica se valendo de câmeras em vários comprimentos de onda. Os raios gama são normalmente vistos vindos de objetos no espaço, como estrelas de nêutrons ou pulsares, mas também podem ser produzidos por tempestades de raios na Terra.

Os chamados flashes de raios gama terrestres (TGFs na sigla em Inglês) podem danificar equipamentos eletrônicos próximos, como de aeronaves, mas ainda não se sabe exatamente por que eles ocorrem, uma vez que apenas uma fração muito pequena dos eventos de raios parece produzi-los.


Os raios gama são a onda de luz mais energética produzida no universo. Tão enérgicos, de fato, que são vistos em certos decaimentos radioativos, em muitas explosões cósmicas e também em relâmpagos. O relâmpago, em particular, tem sido um pouco complicado, pois ninguém sabe ao certo como ele produz raios gama.

Os flashes de raios gama terrestres (TGFs) são produzidos por “bremsstrahlung”, uma palavra alemã que se traduz em “radiação de frenagem”. Uma partícula eletricamente carregada sendo acelerada ou desacelerada (daí o termo frenagem) emitirá radiação eletromagnética. No caso dos TGFs, a causa é a aceleração dos elétrons.


Em um novo artigo científico, pesquisadores relatam a recente observação da contraparte óptica de um TGF. Isso é importante porque as duas principais hipóteses para a produção de raios gama por raios produzem assinaturas diferentes na luz visível.

O primeiro é o mecanismo Relativistic FeeDback (RFD), que sugere que fótons – as partículas de luz – e pósitrons – o equivalente de antimatéria do elétron – produzem feedback que gera avalanches de elétrons. Se este modelo estiver correto, deve haver muito pouca ou nenhuma assinatura na luz visível e alguma luz ultravioleta modesta. Isso é conhecido como relâmpago escuro.

A explicação alternativa é o mecanismo de produção de elétrons descontrolados térmicos, onde um campo de alta eletricidade localizado geraria a cascata de elétrons. A fuga térmica produziria um sinal óptico simultaneamente com os raios gama. E durante uma tempestade em 11 de setembro de 2021, os pesquisadores estavam usando o Telescope Array Surface Detector (TASD), que detectou raios gama e sinais ópticos de uma tempestade de raios, consistente com o mecanismo de produção de fuga térmica.

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