Слънцето излъчва радиация с най-високата енергия, регистрирана някога

В рекордно откритие учените са установили, че Слънцето излъчва изключително много гама-лъчи - светлинни вълни, за които е известно, че носят най-много енергия от всички други дължини на вълните в електромагнитния спектър. Това е много важно, тъй като е най-високоенергийното лъчение, което някога е било документирано да идва от звездата домакин на нашата планета. Точно около 1 трилион електронволта.

"След като прегледахме шестгодишни данни, изскочи този излишък от гама-лъчи. Когато го видяхме за първи път, си казахме: "Определено сме объркали това. Слънцето не може да бъде толкова ярко при тези енергии", казва в изявление Мехер Ун Ниса, постдокторант в Мичиганския държавен университет и съавтор на нова статия за откритията, публикувана в сряда (3 август).

След като размислил обаче, екипът осъзнал, че такава яркост определено съществува и тя се дължи на огромното количество гама-лъчи, които Слънцето изглежда е изплюло. 

Огнени топки широки 250 километра валят върху Слънцето

"Слънцето е по-изненадващо, отколкото предполагахме", казва Ниса. 

Преди да започнете да се притеснявате, не, тези лъчи не могат да ни навредят. Но това, което могат да направят, е да предизвикат доста важен ефект за бъдещето на слънчевата физика. Всъщност те вече повдигат някои важни въпроси за Слънцето като например каква роля може да играе магнитното му поле в новонаблюдаваното явление на гама-лъчите.

Всичко това е благодарение на уникалния обектив в космоса, наречен Високопланинска водна обсерватория на Черенков, или HAWC. Тази обсерватория, завършена през пролетта на 2015 г., е съоръжение, специално предназначено за наблюдение на частици, свързани с много високоенергийни гама-лъчи и космически лъчи, последните от които са също толкова енергични, но и загадъчни, тъй като често пътуват из Вселената, без да показват ясна начална точка.

Огромно петно се появи върху Слънцето (СНИМКА)

"В този конкретен енергиен режим другите наземни телескопи не биха могли да наблюдават Слънцето, защото работят само през нощта. Нашият работи 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата", казва Ниса.

HAWC по принцип използва мрежа от 300 големи резервоара за вода, се обяснява в прессъобщението за новото изследване. Всеки от тези резервоари е пълен с около 200 метрични тона пречистена вода и всички те се намират сгушени между два спящи върха на вулкан в Мексико на повече от 3 962 метра над морското равнище. Цялата тази пречистена вода е важна, тъй като при сблъсъка на високоенергийни частици от космоса с течността се получава явление, известно като радиация на Черенков.

Наречено на лауреата на Нобелова награда за физика за 1958 г. Павел Червенков, лъчението на Червенков по същество се отнася до синкаво сияние, което се получава, когато електрически заредени частици се движат с определена скорост през определена среда, в случая вода. 

НАСА: Странен обект, 10 милиона пъти по-ярък от слънцето, противоречи на физиката

Използвайки тази концепция, цялостното зрително поле на HAWC покрива 15% от небето, което му позволява да изследва общо две трети на всеки 24 часа и да разбере корените на различни високоенергийни частици, насочващи се към Земята.

Въпреки че учените и преди са наблюдавали Слънцето да излъчва гама-лъчи, подобни наблюдения са свързани с невероятно екстремни слънчеви събития, като например свръхмощни слънчеви изригвания. Неотдавнашното откритие на гама-лъчи не изглежда да е свързано с подобен сценарий.

В рамките на Слънцето процесите на ядрен синтез също се очаква да произвеждат тези силни вълни, но създадените по този начин гама-лъчи не достигат точно до звездата - да не говорим за достатъчно голямо разстояние, за да бъдат засечени от базираните на Земята инструменти. 

Вместо това през повечето време това, което виждаме да се излъчва от нашата звезда домакин, са инфрачервени вълни, ултравиолетови вълни и, разбира се, видими вълни, които можем да видим с невъоръжено око. 

Огромна коронарнa дупкa се образува на Слънцето

За контекст, една от тези видими дължини на вълната има енергия от около 1 електронволт. За разлика от тях гама-лъчите, на които са станали свидетели Ниса и нейните колеги, излъчват около 1 трилион електронволта. И те са били много.

Според изданието за първи път учените наблюдават гама-лъчи с енергия над един милиард електронволта през 2011 г. с космическия телескоп на НАСА "Ферми" за гама-лъчи. Но Ферми има ограничение. Той е достигнал максимума при откриването на гама-лъчи с мощност около 200 милиарда електронволта. Затова през 2015 г. изследователският екип на новото проучване започва да събира данни за гама-лъчите с HAWC, тъй като тази обсерватория изглежда няма същото ограничение. 

"Те ни побутнаха и казаха: "Не виждаме прекъсване. Може би ще успеете да видите нещо. Мислехме, че сме разбрали тази звезда, но това не е така", казва Ниса.

Което ни отвежда към настоящето - за първи път виждаме слънчеви лъчи с енергии, простиращи се в трилион електронни волта. И според Ниса това не изглежда да е максимумът.