Éclair et rayons gamma : une collision fulgurante révèle des secrets cosmiques
Une étude révolutionnaire de l'Université d'Osaka a capturé pour la première fois au monde un sursaut gamma terrestre (TGF) synchronisé avec une décharge de foudre, révélant des mécanismes énergétiques comparables à ceux des phénomènes cosmiques extrêmes. Publiée le 21 mai 2025 dans Science Advances et révisée par des pairs, cette découverte éclaire les processus hautement énergétiques de l'atmosphère terrestre.
Dirigée par Yuuki Wada, l'équipe a utilisé un dispositif multisensoriel de pointe pour observer des orages à Kanazawa (préfecture d'Ishikawa). Leur configuration unique combinait détection optique, radiofréquences et rayonnements de haute énergie, permettant une analyse sans précédent.
L'étude a révélé deux trajectoires de décharge : l'une descendante du nuage vers un pylône, l'autre ascendante. Le TGF s'est produit 31 microsecondes avant leur collision, créant un champ électrique si intense qu'il a accéléré des électrons à une vitesse proche de celle de la lumière.
"Ces observations multisensorielles constituent une première mondiale", souligne Harufumi Tsuchiya, auteur principal. Bien que certains mystères persistent, elles confirment que les TGF résultent bien de la dynamique des leaders de foudre et de l'accélération extrême des particules.
La collision a généré une décharge de -56 kA et un flash gamma de 20 microsecondes. Ces données cruciales résolvent partiellement l'énigme de la production d'énergie suffisante pour créer des rayons gamma - phénomène habituellement associé aux supernovae ou aux jets de trous noirs.
Cette recherche ouvre de nouvelles perspectives sur les mécanismes de la foudre tout en fournissant des données précieuses pour protéger les infrastructures sensibles. Elle valide également les théories émergentes sur le rôle de l'emballement thermique et de la rétroaction relativiste dans ces phénomènes atmosphériques extrêmes.
Plus d'informations : Downward Terrestrial Gamma-ray Flash Associated with Collision of Lightning Leaders, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ads6906
