A caccia di lampi gamma terrestri

Il Telescope Array nel deserto dello Utah ha rilevato un fenomeno molto raro i Terrestrial Gamma Ray Flash, già studiati dai satelliti Fermi e Agile

Uno dei telescopi del Telescope Array nel deserto dello Utah

Uno dei telescopi del Telescope Array nel deserto dello Utah

Fulvia Croci 18 maggio 2018

Il Telescope Array nel deserto dello Utah negli Stati Uniti ha captato un raro fenomeno. Si tratta dei Terrestrial Gamma Ray Flash (Tgf), esplosioni di raggi gamma ad alta energia che si verificano nell’atmosfera terrestre, tra i 20 e i 50 chilometri di altezza, e in alcuni casi anche a quote inferiori. Gli scienziati hanno notato l’insolito fenomeno durante un riversamento  di dati risalenti al 2013 e cinque anni dopo, il Cosmic Array Group dell’Università dello Utah ha osservato questi eventi in modo ancora più preciso. Nel dettaglio, il gruppo di telescopi ha rilevato 10 Tgf tra il 2014 e il 2016 e la struttura è l’unica al mondo in grado di documentare l’impronta del fenomeno sul terreno e mostrare che i raggi gamma coprono un’area compresa tra i 3 e i 5 chilometri di diametro.


«Il dato interessante è che questa struttura non è stata concepita per rilevarli - commenta Rasha Abbasi, dell’Università dello Utah - siamo 100 volte più grandi di altri esperimenti e la risposta del nostro rivelatore è molto veloce: tutti questi fattori ci donano una capacità di cui non eravamo a conoscenza, possiamo guardare i fulmini in un modo decisamente più approfondito». Dopo aver rilevato l’intensa attività del 2013 gli scienziati del Telescope Array hanno installato nuove stazioni di rilevamento in grado di produrre immagini 3D di radiazioni a radiofrequenza emesse dai fulmini durante una tempesta. Successivamente nel 2014, hanno installato uno strumento aggiuntivo all’interno del gruppo di telescopi, un’antenna che registra i cambiamenti nella carica elettrica delle tempeste causati dal fulmine.


Le esplosioni di raggi gamma ad alta energia (Gamma Ray Burst) si verificano di norma nello spazio in prossimità di buchi neri o di fenomeni cosmici ad alta energia. Gli scienziati ritengono che i Tgf possano verificarsi quando potenti campi elettrici generati da una tempesta si spingono per molti chilometri nell’atmosfera. I campi elettrici accelerano gli elettroni liberi che viaggiano vicini alla velocità della luce e si scontrano con i nuclei degli atomi nell’aria liberando energia sotto forma di raggi gamma. Nel 2013, il satellite Agile dell’Agenzia Spaziale Italiana ha scoperto che i lampi gamma al di sopra delle nubi temporalesche  hanno un impatto anche su attività ordinarie come   la circolazione degli aerei. Queste rivelazioni, hanno aperto un nuovo capitolo nello studio dei fenomeni più estremi che avvengono nell’atmosfera del nostro pianeta.