两个电流猛烈碰撞形成闪电的瞬间已被捕捉到，这首次揭示了该过程在地球上产生强大伽马射线中所起的作用。
这一观测证实了相关假设，即与闪电相关的地面伽马射线闪光（TGFs），是强大电场将电子加速到接近光速的结果。
在日本石川县金泽市进行的观测中，由大阪大学物理学家和田雄基领导的研究团队，使用了先进的多传感器装置，以慢动作捕捉了多个波长下相互碰撞的闪电。
和田解释说：“研究源自闪电的TGFs等极端过程的能力，使我们能更好地理解地球大气中发生的高能过程。”
虽然云地闪电的形成很快，但并非瞬间完成，它需要由先导闪电开辟出一条路径。空气天然导电性不佳，但风暴活动导致大气中电荷积累，能产生一条空气电离通道，电流可沿此流动。这就是先导闪电，它可以从云层向下出现，也能从地面向上产生。
TGFs被认为是雷暴产生的强电场将电子加速到接近光速的结果。这些级联过程被称为相对论逃逸电子雪崩，被广泛接受为TGFs的成因。
当电子突然减速，因与大气中的原子核碰撞而偏转时，能量损失以伽马射线的形式表现出来，这是一种减速辐射，称为轫致辐射。
研究人员搭建了一个地面设备，用于监测无线电、光学和高能波长的闪电，能够捕捉微秒级别的细节。
有趣的是，他们的结果表明TGFs和闪电并非同时发生，而是TGFs在闪电之前出现。但这里涉及的时间增量极小，在我们眼中绝对像是同时发生的。只有借助最先进的设备，我们才能看到这一事实。
研究团队观测到两个先导闪电，一个带负电，从雷云中向下冲向地面的电视广播塔，另一个带正电，从塔向上蜿蜒...
就在两个带相反电荷的先导闪电相遇之前，它们之间出现了一个高度集中的电场，电子在其中被加速到相对论速度。
第一个伽马射线光子在先导闪电碰撞前31微秒（百万分之31秒）被检测到。整个TGF爆发持续到先导闪电相遇形成闪电后20微秒。
这是科学家首次观测并记录这一过程，为闪电风暴如何产生足够能量来创造伽马辐射（电磁光谱中能量最高的光形式），提供了全新且极为详细的见解。
日本原子能机构的物理学家土屋春文表示：“这里进行的多传感器观测是世界首创。尽管仍存在一些谜团，但这项技术让我们更接近理解这些迷人的辐射爆发机制。”
该研究已发表在《科学进展》杂志上。