რა ხდება, როცა ცაში ორი მეხი ერთმანეთს ეჯახება

სამყაროში ჩვენთვის ცნობილი უდიდესი აფეთქება გამა აფეთქების სახელითაა ცნობილი. შეიძლება ეს არც ისე განსაკუთრებულად ჟღერს, მაგრამ მეცნიერები, როგორც წესი, ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ამ საოცარ აფეთქებებზე ისეთივე აღფრთოვანებით საუბრობენ, როგორც გიგანტურ მომაკვდავ ვარსკვლავებსა და შავ ხვრელებზე.

1960-იანი წლებიდან მოყოლებული, ეს მოვლენა უამრავჯერაა დაფიქსირებული და აღწერილი. მეცნიერებმა ეს ფენომენი გალაქტიკათა ზეგროვების უკეთ შესასწავლადაც კი გამოიყენეს. ამისდა მიუხედავად, გამა აფეთქების ერთი კონკრეტული ტიპი დღემდე ამოუცნობად რჩება. მას მიწიერ გამა აფეთქებას (TGF) ვეძახით. ეს მოვლენა ჭექა-ქუხილში ხდება.

TGF-ებს იაპონიის ოსაკას უნივერსიტეტის პროფესორი, იუუკი ვადა უკვე წლებია სწავლობს. ის ახალი კვლევის მთავარი ავტორია. ნაშრომის მიზანი TGF-ებსა და მეხს შორის იდუმალი კავშირის დადგენაა. მეცნიერებმა TGF და ელვის გამონადენი სინქრონულად დააფიქსირეს, რომელიც ელვის გამტანი არხების შეჯახების შედეგად მაშინ წარმოიშვა, როცა ისინი ურთიერთსაპირისპირო მიმართულებებიდან მოდიოდა.

ელვის შესახებ მონაცემების შესაგროვებლად გუნდი ოსაკას ჩრდილოეთიდან ზღვისპირა ქალაქ კანაზავასკენ გაემართა, რომელიც კუნძულ ჰონსიუზე მდებარეობს. მათ კანაზავას სატელევიზიო გადამცემ კოშკებთან სადამკვირვებლო ქსელი შექმნეს. მკვლევრებმა უახლესი მრავალსენსორული მოწყობილობა გამოიყენეს, რომელსაც ოპტიკური, რადიოსიხშირული და მაღალი ენერგიის გამოსხივების დაფიქსირება შეეძლო.

მეცნიერები აღნიშნავენ, რომ ეს მრავალსენსორული დაკვირვება მსოფლიოში პირველია. სენსორების ეს კომბინაცია მათ TGF-ების მექანიზმის უკეთ გაგებაში დაეხმარა.

ამისდა მიუხედავად, გუნდს უამრავი გამოწვევა შეხვდა. როგორც ვადა ამბობს, მათ გაუმართლათ კიდეც — კვლევა ხომ მეხის დაკვირვებაზე იყო დამოკიდებული. ელვის პროგნოზირება რთულია. ისიც შესაძლებელი იყო, რომ საერთოდ ვერაფერი დაენახათ. საბედნიეროდ, გუნდმა TGF-ს დაფიქსირება სრული ქსელით მოახერხა.

მეცნიერებისთვის ცნობილია, რომ ჭექა-ქუხილისას ძალიან მოკლე TGF-ები გამოიყოფა, ისევე როგორც გამა ნათებები. ეს შეიძლება რამდენიმე წუთიდან რამდენიმე საათამდე გაგრძელდეს. ჭექა-ქუხილში ჰაერის ძლიერი ნაკადები წყლისა და ჰაერის ზემოთ-ქვემოთ სწრაფად ავარდნას იწვევს. ამ დროს ჰაერის ნაკადებში ყინულის კრისტალები ერთმანეთს ეჯახება. შედეგად ისინი ელექტრონებს კარგავს და ელვის გამომწვევ ელექტრულ ველს ქმნის.

მკვლევრები ფიქრობენ, რომ გარკვეულ პირობებში TGF-ებს ჭექა-ქუხილის დროს ელვის გამონადენი ქმნის. ამისდა მიუხედავად, ამ ორს შორის ზუსტი კავშირი ბოლომდე არაა გაგებული.

გადამცემ კოშკებზე დამონტაჟებული სენსორებით მკვლევრებმა ელვის გამონადენი ორ სხვადასხვა მარშრუტზე აღბეჭდეს. ერთი მარშრუტი მეხის ღრუბლიდან მოდიოდა და ანძის მიმართულებით ქვევით ეშვებოდა. ხოლო მეორე მარშრუტი საპირისპირო მიმართულებით — ანძიდან ზევით, ღრუბლისკენ მიიწევდა.

მკვლევრებმა TGF ზუსტად იმ მომენტამდე დააფიქსირეს, სანამ ორი გამონადენის მარშრუტი შეერთდებოდა და ძალზე კონცენტრირებულ ელექტრულ ველს წარმოქმნიდა. მათი თქმით, ამ ველმა ჰაერში მოძრავი ელექტრონების სიჩქარე თითქმის სინათლის სიჩქარემდე გაზარდა.

ერთ წამში ერთი მილიონი მიკროწამია. ჯგუფმა TGF-ის პირველი ფოტონი გამონადენების შეერთებამდე 31 მიკროწამით ადრე დააფიქსირა. სრული აფეთქება მარშრუტების შეერთებიდან და მეხის წარმოქმნიდან 20 მიკროწამის განმავლობაში გაგრძელდა.

TGF-ების კვლევა ამით არ დასრულებულა. გუნდი სამომავლოდ ზამთრის ჭექა-ქუხილის შესწავლას აპირებს. სხვა ჭექა-ქუხილებთან შედარებით მათ უამრავი უჩვეულო თვისება აქვს — მაგალითად, უფრო დაბალი ღრუბლოვანი ბაზები. მკვლევრები იმედოვნებენ, რომ ეს TGF-ებს კიდევ უფრო კარგად ახსნის.

კვლევა გამოცემაში Science Advances გამოქვეყნდა.