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Publication Details
AFRICAN RESEARCH NEXUS
SHINING A SPOTLIGHT ON AFRICAN RESEARCH
Terrestrial gamma-ray flashes as powerful particle accelerators
Physical Review Letters, Volume 106, No. 1, Article 018501, Year 2011
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Description
Strong electric discharges associated with thunderstorms can produce terrestrial gamma-ray flashes (TGFs), i.e., intense bursts of x-rays and γ-rays lasting a few milliseconds or less. We present in this Letter new TGF timing and spectral data based on the observations of the Italian Space Agency AGILE satellite. We determine that the TGF emission above 10 MeV has a significant power-law spectral component reaching energies up to 100 MeV. These results challenge TGF theoretical models based on runaway electron acceleration. The TGF discharge electric field accelerates particles over the large distances for which maximal voltages of hundreds of megavolts can be established. The combination of huge potentials and large electric fields in TGFs can efficiently accelerate particles in large numbers, and we reconsider here the photon spectrum and the neutron production by photonuclear reactions in the atmosphere. © 2010 The American Physical Society.
Authors & Co-Authors
Tavani, Marco
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Italy, Rome
Università Degli Studi Di Roma Tor Vergata
Italy, Torino
Cifs-torino
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Roma Tor Vergata
Marisaldi, M.
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Labanti, Claudio
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Fuschino, F.
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Argan, Andrea
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Astrofisica, Rome
Trois, A.
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Giommi, Paolo
Italy, Frascati
Asi Science Data Center
Colafrancesco, Sergio
Italy, Frascati
Asi Science Data Center
Pittori, Carlotta
Italy, Frascati
Asi Science Data Center
Palma, Francesco
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Roma Tor Vergata
Italy, Rome
Università Degli Studi Di Roma Tor Vergata
Trifoglio, Massimo
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Gianotti, Fulvio
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Bulgarelli, A.
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Vittorini, Valerio
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Italy, Torino
Cifs-torino
Verrecchia, Francesco
Italy, Frascati
Asi Science Data Center
Salotti, Luca
Italy, Rome
Agenzia Spaziale Italiana
Barbiellini, Guido
Italy, Torino
Cifs-torino
Italy, Trieste
Università Degli Studi Di Trieste
Italy, Trieste
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Trieste
Caraveo, Patrizia A.
Italy, Milan
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Cattaneo, Paolo Walter
Italy, Pavia
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Pavia
Chen, Andrew W.
Italy, Torino
Cifs-torino
Italy, Milan
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Contessi, T.
Italy, Milan
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Costa, Enrico
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
D'Ammando, Filippo
Italy, Merate
Osservatorio Astronomico Di Brera
Italy, Palermo
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Di Palermo
Del Monte, E. D.
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
de Paris, Giacinto
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Astrofisica, Rome
Di Cocco, Guido D.
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Di Persio, Giusseppe
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Donnarumma, Immacolata
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Evangelista, Yuri
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Feroci, Marco
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Ferrari, Attilio
Italy, Torino
Cifs-torino
Italy, Turin
Università Degli Studi Di Torino
Galli, Marcello R.
Italy, Rome
Agenzia Spaziale Italiana
Giuliani, Andrea
Italy, Milan
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Giusti, Manuela
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Italy, Torino
Cifs-torino
Lapshov, Igor Yu
Russian Federation, Moscow
Space Research Institute of the Russian Academy of Sciences
Lazzarotto, Francesco
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Lipari, Paolo F.
Italy, Rome
Università Degli Studi Di Roma Tor Vergata
Italy, Rome
Sapienza Università Di Roma
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare - Infn
Longo, Francesco
Italy, Trieste
Università Degli Studi Di Trieste
Italy, Trieste
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Trieste
Mereghetti, Sandro
Italy, Milan
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Milan
Morelli, Ennio
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Moretti, Elena
Italy, Trieste
Università Degli Studi Di Trieste
Italy, Trieste
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Trieste
Morselli, Aldo
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Roma Tor Vergata
Pacciani, L.
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Pellizzoni, Alberto P.
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Astrofisica, Rome
Piano, Giovanni
Italy, Merate
Osservatorio Astronomico Di Brera
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Roma Tor Vergata
Picozza, P.
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Roma Tor Vergata
Italy, Rome
Università Degli Studi Di Roma Tor Vergata
Pilia, Maura
Italy, Varese
Università Degli Studi Dell'insubria
Pucella, Gianluca
Italy, Frascati
Enea Centro Ricerche Frascati
Prest, Michela
Italy, Varese
Università Degli Studi Dell'insubria
Rapisarda, Massimo
Italy, Frascati
Enea Centro Ricerche Frascati
Rappoldi, Andrea
Italy, Pavia
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Pavia
Rossi, Elio
Italy, Bologna
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Bologna
Rubini, Alda
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Sabatini, Sabina
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Scalise, Emanuele
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Soffitta, Paolo
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Striani, Edoardo
Italy, Rome
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica, Rome
Vallazza, E.
Italy, Trieste
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare, Sezione Di Trieste
Vercellone, Stefano
Italy, Palermo
Inaf Istituto Di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica Di Palermo
Zambra, Alberto
Italy, Torino
Cifs-torino
Italy, Merate
Osservatorio Astronomico Di Brera
Zanello, Dino P.
Italy, Bologna
Enea Centro Ricerche Bologna
Italy, Rome
Istituto Nazionale Di Fisica Nucleare - Infn
Statistics
Citations: 162
Authors: 61
Affiliations: 21
Identifiers
Doi:
10.1103/PhysRevLett.106.018501
ISSN:
10797114
Research Areas
Environmental