What makes “Flickering Gamma-ray Flashes” Flicker ?

I dette prosjektet ønsker vi å avdekke de skjulte hemmelighetene ved tordenstormer ved å studere mystiske, flimrende utbrudd av høyenergi-stråling—det vi kaller flimrende gammaglimt. Disse glimtene er ekstremt korte (de varer bare i noen titalls millisekunder) men avslører overraskende energetiske prosesser som foregår inne i selve stormskyene. Vi tror at disse flimrende gammaglimtene, sammen med beslektede fenomener kjent som gammastråleglød utbrudd og gammastråleglød, produseres av en fascinerende prosess kalt "relativistisk tilbakekoblingsutladning". Enkelt sagt,når en storm bygger opp energi, kan det utløse en selvopprettholdt kaskade av høyenergipartikler som gir opphav til disse glimtene og til slutt får det elektriske feltet til å kollapse, uten å kreve konvensjonell lynutladning. For å løse denne gåten vil vi kombinere observasjoner fra fly, satellitter og værballonger med avanserte databeregninger. Denne tilnærmingen vil gjøre det mulig for oss å utforske hvordan disse energetiske hendelsene utvikler seg og samhandler i tordenstormer. I tillegg kan vår forskning resultere i innovative måter å fjernmåle elektrisk aktivitet i stormer på og gi ny innsikt i prosesser som påvirker atmosfærisk kjemi—som igjen kan påvirke klimamodeller. Ettersom disse kraftige gammastrålene kan utløse fotonukleære reaksjoner og generere isotoper som Karbon-14, kan våre funn også ha viktige implikasjoner for radiokarbondatering i områder med høy tordenstormaktivitet.

This research proposal, "What makes 'Flickering Gamma-ray Flashes' Flicker?", investigates a newly discovered high-energy phenomenon in thunderstorms. The project aims to understand the mechanisms behind Flickering Gamma-ray Flashes (FGFs) and their relationship to other thunderstorm phenomena like Gamma-Ray Glows and Glow Bursts. The research will develop advanced computer models and analyze data from multiple observation platforms to explore the role of relativistic feedback mechanisms and the importance of these processes in thunderstorm dynamics. Structured into five work packages over four years, the project involves international collaboration and aims to produce new insights, high-impact publications, and open-source models for the scientific community. Beyond advancing high-energy atmospheric physics, the project may have broader implications for understanding atmospheric electricity, climate science, and radiocarbon dating. This research builds on recent discoveries from the ALOFT Campaign in July 2023 and seeks to significantly contribute to our understanding of thunderstorms and their effects. This research proposal will also be complementary to two ongoing projects at the UiB HRT group, both recipients of a NFR grant: project number 325582 led by M. Marisaldi, and 335162 led by N. Lehtinen. See the full 11 pages project description.