Una explosión de radiación: obtienen la primera observación de rayos gamma en la Tierra

Investigadores de la Universidad de Osaka, en Japón, observaron por primera vez un destello de rayos gamma terrestres (TGF), justo antes de la descarga de un rayo durante una tormenta eléctrica.

Anteriormente, se habían detectado TGF desde satélites que orbitan el planeta, pero la información que estos han conseguido recoger desde el espacio ha sido bastante limitada.

Ahora, pudieron observarlo directamente en la Tierra. Los científicos usaron un sistema multisensor de última generación para observar los TGF emergentes de las tormentas eléctricas en la ciudad de Kanazawa. Así pudieron captar la radiación óptica, de radiofrecuencia y de alta energía.

“La capacidad de estudiar procesos extremos como los TGF que se originan en los rayos nos permite comprender mejor los procesos de alta energía que ocurren en la atmósfera de la Tierra”, explica en un comunicado Yuuki Wada, académico de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Osaka y autor principal del estudio.

¿Rayos gamma en la Tierra?

Los rayos gamma terrestres son fugaces, de hecho, duran menos de un milisegundo y se forman una vez por cada mil descargas de rayos normales, aproximadamente. A eso se suma que la explosión de radiación que producen se disipa de la atmósfera al instante.

Esta observación ahora aportó datos sobre cómo los rayos generan la energía suficiente para que se produzcan rayos gamma, que son fenómenos principalmente relacionados con el espacio exterior, provenientes de objetos con una energía descomunal, como supernovas o agujeros negros.

El destello ocurrió a unos 800 metros de altura. Los científicos dicen que comenzó a formarse unos 31 microsegundos antes de que se encontraran las dos corrientes de energía que formaron el rayo y el estallido completo duró solo 20 microsegundos.

*Antes y después del destello de rayos gamma terrestres (TGF) | Science Advances

“Nuestros resultados indican que se produjo una inmensa cantidad de electrones y se aceleraron a energías relativistas en una región de campo eléctrico intenso y compacto entre los dos conductores”, dice el paper, que se publicó en la revista Science.

Además, permitió confirmar lo que teorizaron los científicos durante décadas, que las nubes de las tormentas funcionan como aceleradoras naturales de partículas.

“Las observaciones multisensoriales realizadas aquí son una primicia mundial; aunque aún quedan algunos misterios, esta técnica nos ha acercado a la comprensión del mecanismo de estas fascinantes explosiones de radiación”, comenta Harufumi Tsuchiya, también autor del estudio.

Referencia:

Yuuki Wada y otros autores. Downward terrestrial gamma-ray flash associated with collision of lightning leaders. Science Advances, 2025.