El nou tipus d’emissió de raigs gamma ha estat observat per un equip de recerca internacional, en què participen els professors Óscar van der Velde, José Andrés Roncanció, Jesús López, Michele Urbani, David Romero i Joan Montanyà. Tots sis són investigadors del grup de recerca Lightning Research Group (LRG), vinculat a l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC). El descobriment servirà per entendre els mecanismes que produeixen els llamps i estimar amb més precisió el risc que suposen per a les persones, les aeronaus i les naus espacials.

Aquest grup va participar el juliol de 2023 en la campanya Airborne Lightning Observatory for FEGS and TGFs (ALOFT) per a l'observació de llamps i raigs gamma amb l’avió de la NASA ER-2, que va volar a 20 km d’altitud sobre la regió del Carib, on van desplegar instruments addicionals a l'illa de San Andrés (Colòmbia). Finalment, sobre Mèxic l'avió va observar la radiació emesa durant hores per sobre dels cims dels núvols de tempestes i un nou tipus de parpelleigs de raig gamma que mai s’havien detectat.

Els raigs gamma són fotons altament energètics generats per electrons extremadament ràpids a altituds entre 10 i 20 km dins de potents tempestes elèctriques, que actuen com a veritables acceleradors de partícules naturals.

Segons explica Òscar van der Velde, "abans es pensava que els raigs gamma eren esdeveniments poc usuals. Tanmateix, en volar just per sobre de les tempestes, les mesures van revelar tot l'espectre d'esdeveniments energètics, des de llampades (glows) d'emissions més tènues, però duradores, fins a esclats de raigs gamma molt intensos: els energètics raigs gamma i raigs X terrestres (anomenats TGF en anglès), que es poden detectar amb satèl·lits. Ara sabem que són força comuns i, fins i tot, que hi ha un tercer fenomen entremig: la descàrrega gamma pulsant, que mai s’havia vist i que tot just acabem de descobrir".

Aquesta emissió recentment descoberta, que han batejat com flickering gamma-ray flash, té una brillantor i una durada intermèdia entre els dos anteriors, i al contrari que els TGF no sembla associada amb cap altra emissió de llum o senyal electromagnètica produïda per un llamp.

Finalment, amb la instrumentació amb què estava equipat l’avió de la NASA (radars meteorològics i sensors de raigs gamma, llamps i emissions de microones) es van detectar 24 centelleigs de pulsacions molt curtes durant centenars de milisegons. En molts casos, es van produir llamps poc després d’aquests centelleigs, la qual cosa podria proporcionar pistes sobre com i per què neixen els llamps, un fenomen del qual encara se sap poc.

Articles de referència

• Østgaard, N., Mezentsev, A., Marisaldi, M. et al. Flickering gamma-ray flashes, the missing link between gamma glows and TGFs. Nature 634, 53–56 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07893-0
• Marisaldi, M., Østgaard, N., Mezentsev, A. et al. Highly dynamic gamma-ray emissions are common in tropical thunderclouds. Nature 634, 57–60 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07936-6