Японские ученые сумели представить доказательства того, что грозы являются мощными ускорителями элементарных частиц. В журнале под названием «Physical Review Letters» появилась статья исследователей, а с ее кратким изложением можно познакомиться на сайте «Физические фокусы. Обзор» (Physical Review Focus).

Ученые, в рамках исследования, разместили на территории обсерватории Нокинура специальные датчики (высота 2770 метров над уровнем моря). В этом регионе грозы являются довольно частым явлением.

В результате они 20 сентября 2008 года сумели зарегистрировать гамма-излучение наблюдаемой грозы, энергия фотонов которой достигала двадцати мега электрон-вольт. Вспышка излучения длилась приблизительно девяносто секунд, а ее источник находился на высоте около девяноста метров над детекторами. Такая близость вспышки позволила исследователям изучить её в деталях. При этом ученые установили, что облако, испускавшее гамма-лучи, было длиной не более двухсот метров.

Новые результаты, по мнению исследователей, хорошо согласуются с уже существующей теорией формирования похожего излучения. Принято считать, что электроны внутри облаков ускоряются лавинообразно: частицы, получившие ускорение, создают электромагнитное поле, «выбивающее», в свою очередь, электроны из молекул газов, которые составляют воздух. Так вот, при этом процессе и происходит выделение гамма-лучей. Учёные предполагают, что в качестве первых быстро движущихся электронов выступают пришедшие из космоса частицы, обладающие высокой энергией.

До сегодняшнего дня исследователи считали, что это может служить объяснением возникновения только коротких (в пределах нескольких миллисекунд - нескольких секунд) гамма вспышек. Однако, новые результаты указывают на то, что в предложенную теорию укладываются и длинные вспышки.

Многие физики считают, что существует определённая связь между появлением быстрых электронов и возникновением молний. Сегодня пока не совсем ясна связь между молниями и гамма вспышками. Случалось и так, что наблюдавшаяся вспышка не всегда сопровождалась разрядом.

Здесь следует напомнить, что сотрудники Физического института РАН им. Лебедева (Россия) недавно высказали предположение об ответственности быстрых электронов за появление молний. Их теория позволяет объяснить чрезвычайно слабые электрические поля, которые давно наблюдаются учёными в грозовых облаках. Объясняя молнии, исследователи используют такое понятие, как пробой на убегающих электронах (ПУЭ).