• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.02.2024, 14:30
Дарья Губина
628

Гамма-излучение Солнца оказалось несимметричным

❋ 4.7

Ученые объединили данные наблюдений за 14 лет в единую визуализацию гамма-излучения Солнца. Оно оказалось неравномерным и несимметричным, вопреки ожиданиям.

Гамма-излучение Солнца
Иллюстрация плотности гамма-излучения с энергиями от пяти до 150 гигаэлектронвольт на фотон, исходившего от Солнца с октября 2013 года по январь 2015-го. Данные собирала гамма-обсерватория «Ферми». На заднем плане: псевдоцветной снимок Солнца в ультрафиолете, сделанный Обсерваторией солнечной динамики в декабре 2014 года / © Arsioli and Orlando 2024 & NASA, SDO, Duberstein / Автор: Владимир Богданов

Солнце — один из самых ярких источников гамма-излучения на небе. Один из главных механизмов появления этого гамма-излучения — столкновения космических лучей со звездой и ее магнитным полем. Так как космические лучи прилетают со всех сторон, ученые предполагали, что и гамма-излучение от Солнца будет относительно равномерным.

Тут важно помнить, что активность нашей звезды циклична, и это добавляет сложности исследованиям ее излучения. Каждые 11 лет Солнце проходит через фазы минимума и максимума активности. На максимуме «переворачиваются» полюса его магнитного поля. Поэтому для понимания процессов образования гамма-излучения стоит анализировать данные в привязке к фазам цикла.

В 2022 году астроном Тим Линден из Университета штата Огайо (США) и его коллеги проанализировали гамма-данные, собранные обсерваторией «Ферми» с 2008-го по 2020-й, полностью захватив последний 11-летний цикл. Они брали излучение с энергией от 100 мегаэлектронвольт до 100 гигаэлектронвольт. Тогда ученые обнаружили неожиданную отрицательную корреляцию между солнечной активностью и гамма-излучением. То есть гамма-лучей было больше при минимальной активности Солнца.

В новой работе другая группа ученых объединила в единую визуализацию данные за 14 лет наблюдений «Ферми»: с августа 2008 года по январь 2022-го. Причем тут они брали излучение с энергиями от пяти до 150 гигаэлектронвольт. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal.

Прежде чем анализировать данные, астрономы «вырезали» из них все известные случаи, когда Солнце пролетало на фоне «загрязнителей»: галактического диска, блазаров, известных гамма-источников, гамма-вспышек и так далее.

Оказалось, распределение гамма-излучения неравномерно: полюса часто становятся ярче. Более того, между ними есть разница.

«На южном полюсе есть излишек лучей высоких энергий, фотонов с энергиями от 20 до 150 гигаэлектронвольт, а большинство менее энергичных фотонов прилетают с северного полюса», — объяснил главный автор исследования Бруно Арзиоли из Института астрофизики и космических наук (Португалия).

График гамма-излучения с энергиями от пяти до 150 гигаэлектронвольт на фотон. На иллюстрации слева желтым и оранжевым подсвечиваются области с самой высокой плотностью высокоэнергетических фотонов. Точка пересечения графиков справа — это момент «переворота» полюсов Солнца / © Arsioli e Orlando 2024 & NASA / SDO / Duberstein

Как отметили авторы, их исследование показало, насколько важно не брать «усредненные» значения за длительные периоды наблюдений, потому что так можно упустить ассиметричные изменения.

«Мы продемонстрировали сильную корреляцию между асимметрией солнечного гамма-излучения и переворотом магнитного поля Солнца. Это показало, что, возможно, есть связь между солнечной астрономией, физикой частиц и физикой плазмы», — прокомментировала Елена Орландо, соавтор исследования из Стэнфордского университета.

В 2024-2025 годах Солнце пройдет очередной максимум, полюса снова перевернутся. Ученые планируют дополнить свою работу новыми данными. Во-первых, более глубокое понимание процессов на нашей звезде позволит делать более точные прогнозы космической погоды. Это позволит лучше защищать как инструменты спутников, так и электронную инфраструктуру на Земле. Во-вторых, чем больше данных, тем физики ближе к разгадке того, почему Солнце в гамма-диапазоне светится в десять раз ярче, чем они ожидали.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

6 июля, 10:09
Дарья Губина

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

5 июля, 11:05
Марк Чернов

Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий