• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.08.2023, 12:59
Сергей Васильев
1
4,8 тыс

Астрономы открыли самые высокоэнергетические лучи, исходящие от Солнца

❋ 5.6

Наземные инструменты зарегистрировали солнечные гамма-фотоны экстремальных энергий — почти до десяти триллионов электронвольт.

Черенковская обсерватория HAWC: взгляд художника
Черенковская обсерватория HAWC: взгляд художника / ©Mehr Un Nisa / Автор: Milonia Larcius

Солнце ярко излучает в широком диапазоне частот, от радиоволн до рентгена. Более «мощные» гамма-лучи возникают лишь в моменты вспышек или под влиянием космических частиц. Однако новые наблюдения показали, что Солнце испускает намного больше таких фотонов, чем рассчитывали ученые. Энергия некоторых из них может достигать экстремальных значений в триллионы электронвольт. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Протекающие в недрах Солнца термоядерные реакции приводят к выделению различного количества фотонов разных диапазонов электромагнитного спектра. Исключительно много из них относятся к видимому излучению, с энергией порядка одного электронвольта. А вот для крайне «энергичных» (выше миллиарда электронвольт) гамма-фотонов производительности Солнца недостаточно. Считается, что они возникают лишь в тех случаях, когда на звезде происходят вспышки или в нее ударяют космические частицы, разогнанные до экстремальных скоростей. Зарегистрировать столь слабое излучение почти невозможно.

Впервые заметить солнечные фотоны с энергией выше миллиарда электронвольт удалось лишь в 2011 году с помощью космического гамма-телескопа Fermi. Последующие наблюдения показали, что наша звезда испускает намного больше гамма-лучей, чем предсказывали расчеты. Но инструменты Fermi не способны регистрировать частицы с энергиями больше 200 миллиардов электронвольт. Поэтому авторы новой работы использовали наземный инструмент HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Observatory, «Высокогорная водная черенковская обсерватория»).

Поверхности Земли гамма-лучи не достигают, рассеиваясь в атмосфере. Однако, соударяясь с ее молекулами, они порождают «ливни» вторичных частиц. HAWC обнаруживает их с помощью массива емкостей, заполненных сверхчистой водой и установленных на высоте почти четыре километра над уровнем моря. Попадая в воду, вторичные частицы некоторое время продолжают двигаться в ней быстрее фазовой скорости света, создавая излучение, которое можно зарегистрировать фотоэлементами. По этим вспышкам можно реконструировать энергии и направления вторичных частиц, а по ним — характеристики исходных гамма-фотонов.

Такие наблюдения на HAWC проводили с 2015 по 2021 год, с тех пор физики продолжали анализ и обработку собранных данных. В результате они обнаружили, что некоторые солнечные гамма-фотоны, испущенные без участия вспышек, могут нести экстремально большую энергию, почти до десяти триллионов электронвольт. Более того, количество таких частиц оказалось больше предсказываемого теорией. Пока что объяснить эти наблюдения не удается. Возможно, гамма-фотоны получают дополнительный импульс благодаря магнитному полю Солнца. Но доказать это еще предстоит.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
24 августа, 07:59
Сеченовский Университет

Ученые Сеченовского Университета разработали клеточные блоки, которые могут стать основой для 3D-биопечати пародонта — комплекса тканей, окружающих зуб, и удерживающих его в альвеоле. Исследователи показали, что комбинация клеток десны и зубной пульпы позволяет создавать более устойчивые и функциональные тканевые конструкции, чем использование каждого типа клеток по отдельности. Работа стала важным этапом на пути к созданию тканеинженерного пародонтального комплекса.

24 августа, 11:52
Александр Березин

Запуск китайского космического автомата на этой неделе должен был привести к первой посадке земного аппарата на южном полюсе Луны. Однако сочетание тайфуна и слабых энергетических возможностей современных китайских ракет заставило отказаться от запуска не только на август, но и на весь 2026 год.

24 августа, 09:15
Любовь С.

Поскольку ученые годами безрезультатно ищут частицы темной материи, многие физики сомневаются, что она вообще состоит из них. Однако одна из таких гипотез неожиданно получила второй шанс: выяснилось, что прежние ограничения на существование гипотетических темных фотонов могли быть слишком строгими.

18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

22 августа, 17:58
Evgenia Vavilova

Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.

18 августа, 09:55
Александр Березин

Изучив 6740 ракетных пусков с 1960 по 2025 год, европейские ученые оценили стоимость запусков по странам и то, как они менялись в последние десятилетия. Выяснилось, что из-за революционных изменений в мировой космической индустрии для США запуски стоят существенно дешевле, чем для других стран — причем разрыв достигает нескольких раз. Авторы работы пришли к выводу, что многим странам Европы придется либо переходить на запуски от SpaceX, отказываясь от национальных носителей, либо понести серьезные издержки, переплачивая за доступ в космос и не имея возможности быстро наращивать вывод спутников.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Вроде бы солнечная корона очень горячая... Не там ли собака порылась?..