科學(xué)家探測到太陽有史以來能量最高的光

剛剛探測到有史以來從太陽發(fā)出的最有活力的光，為太陽物理學(xué)家創(chuàng)造了一個(gè)新的難題。

北美、歐洲和亞洲的30多個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了為期6年的觀測活動(dòng)，首次探測到太電子伏特（TeV）范圍內(nèi)的太陽伽馬輻射。

但是，與您所期望的相反，它與太陽活動(dòng)的增加無關(guān);或者，事實(shí)上，任何太陽活動(dòng)。相反，在探測時(shí)太陽非常平靜，我們目前的太陽模型不能完全解釋它。

太陽是宇宙中研究最深入的恒星。我們的觀察結(jié)果跨越了整個(gè)頻譜，從低頻無線電波到宇宙中能量最高的光，伽馬輻射。盡管如此，還是有一個(gè)很多我們不知道關(guān)于我們的家鄉(xiāng)之星。關(guān)于其過程的細(xì)節(jié)仍然捉摸不清。

我們知道磁場很重要，在幾乎全部我們觀察到的太陽活動(dòng)，但由此產(chǎn)生的機(jī)制是知之甚少.我們研究太陽發(fā)出的光，試圖獲得更深入的理解。

高海拔水域切連科夫（華氏墨西哥的天文臺是我們用來研究與地球大氣層碰撞的來自太空的伽馬和宇宙輻射的工具之一。

大氣層阻止這種輻射到達(dá)我們，但這樣做會產(chǎn)生高能粒子，這些粒子可以在黑暗中檢測到，以及根據(jù)該檢測計(jì)算出的父伽馬射線能量和方向。

“HAWC是為數(shù)不多的能夠在TeV范圍內(nèi)觀測太陽的探測器之一，”寫國際華氏合作進(jìn)行了研究。“它的大視野和高活時(shí)分?jǐn)?shù)允許在太陽穿過天空時(shí)連續(xù)曝光。

在 2014 年至 2021 年間使用 HAWC 收集的數(shù)據(jù)中，研究人員檢測到來自太陽方向的 0.5 到 2.6 TeV（一個(gè) TeV 是一萬億電子伏特）的輻射。他們的新分析管道確定這種發(fā)射來自太陽，概率為6.3西格瑪。

這不是太空中見過的最高能量光。那記錄屬于幾年前對來自蟹狀星云方向的450 TeV伽馬射線的觀測。但對于我們自己的明星來說，這是一個(gè)新的打擊。

“在查看了六年的數(shù)據(jù)后，彈出了多余的伽馬射線，”說Mehr Un Nisa，密歇根州立大學(xué)的天體粒子物理學(xué)家。

“當(dāng)我們第一次看到它時(shí)，我們就像，'我們肯定搞砸了。在這些能量下，太陽不可能這么亮。

我們知道，有時(shí)太陽會變得吵鬧。它猛烈抨擊太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。但太陽不只是發(fā)光。它也受到它的打擊。宇宙射線來自更廣闊的星系不斷流過太空。在地球上，這些宇宙射線與大氣相互作用，產(chǎn)生伽馬射線輝光.

類似的過程被認(rèn)為發(fā)生在太陽上。 銀河宇宙射線與太陽大氣中的原子核碰撞，在千兆電子伏特（10億電子伏特）范圍內(nèi)。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為TeV發(fā)射可能是這種相互作用的結(jié)果。他們還查看了HAWC和NASA收集的GeV數(shù)據(jù)。費(fèi)米拉特伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡，發(fā)現(xiàn)在太陽平靜時(shí)期，GeV發(fā)射比預(yù)期的更亮，更豐富。

我們不知道的是發(fā)射是如何變得如此明亮的。它與理論模型不匹配。考慮到太陽與凌亂的磁場有多糟糕，它們很可能發(fā)揮了作用。確實(shí)，一個(gè)今年早些時(shí)候發(fā)表的論文提出太陽磁場充當(dāng)宇宙射線電子的加速器，產(chǎn)生同步輻射伽馬輻射。

但是，需要進(jìn)行更多的建模才能準(zhǔn)確確定如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

“太陽中宇宙射線相互作用的模型......已經(jīng)低估了在GeV范圍內(nèi)觀察到的來自太陽的伽馬射線通量，“HAWC合作寫.“我們的觀測強(qiáng)調(diào)需要一個(gè)修訂的框架，可以解釋來自太陽的伽馬射線的異常過量也在TeV范圍內(nèi)。

該研究已發(fā)表在物理評論信.

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