МОСКВА, 3 августа. /ТАСС/. Российские ученые опровергли общепринятые представления о том, что гамма-вспышки возникают внутри грозовых облаков в результате появления так называемой бесконечной позитронной обратной связи. Об этом в среду сообщила пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в журнале Atmospheric Research.
"Мы показали, что таких электрических полей, чтобы позитроны сильно размножали электронные лавины, в реальности не бывает - они экспериментально никогда не наблюдались. Условия для бесконечной позитронной обратной связи трудно соблюсти во время земных гроз, что делает ее появление менее вероятным сценарием возникновения гамма-вспышек", - заявил научный сотрудник МФТИ (Долгопрудный) Егор Стадничук, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Природу молний в 1749 году описал Бенджамин Франклин, американский политический деятель и естествоиспытатель. Его опыты с громоотводами и воздушными змеями показали, что молнии - электрические разряды, курсирующие между грозовыми облаками и поверхностью Земли.
За последующие века эта картина стала сложнее. Оказалось, что в рождении молний участвуют космические лучи, выступающие в качестве своеобразного спускового крючка для разрядов электричества. Кроме того, первые спутниковые наблюдения за молниями показали, что их удары сопровождаются вспышками гамма-излучения, хорошо заметными из космоса.
Вспышки и частицы
Еще в 2003 году американский физик Джозеф Дуайер выдвинул предположение, что эти всплески возникают в результате взаимодействий мощного электрического поля в облаках со свободными электронами. Поле разгоняет эти частицы до сверхвысоких скоростей и заставляет их сталкиваться с атомами воздуха, что приводит к выбиванию из них новых ускоренных электронов.
В свою очередь, взаимодействие этих частиц с различными молекулами приводит к их торможению и образованию позитронов, чьи столкновения с атомами также приводят к формированию новых пучков выбитых электронов. В результате этого возникает большое число разогнанных частиц, чье массовое торможение порождает гамма-всплески.
Ученые выяснили, что теория Дуайера на самом деле не соответствует действительности. Они пришли к такому выводу благодаря созданию метода, который позволил просчитать то, как ведут себя электроны и позитроны в рамках теории Дуайера при всех возможных реалистичных и нереалистичных параметрах.
Как показало сравнение результатов этих расчетов с экспериментальными наблюдениями за молниями, электрические поля внутри грозовых облаков на Земле оказались недостаточно сильными для формирования гамма-вспышек в соответствии с теорией Дуайера. Это говорит о том, что эти всплески излучения возникают каким-то другим образом, над раскрытием которого сейчас работают российские физики, подытожили ученые.