⚡ На Солнце обнаружена новая популяция ультраэнергетических частиц

Солнце, дающее нам свет и тепло, также является местом непропорциональных явлений. В 2017 году мощная солнечная вспышка испустила гамма-лучи, происхождение которых оставило астрономов без ответа. Эти выбросы, по-видимому, исходили из определенного районаатмосфера солнечной, но их точный источник до сих пор остается непонятым.

Команда из Центра солнечно-земных исследований NJIT определила происхождение этого излучения. Изучая данные о вспышке класса X8.2, ученые выделили популяцию частиц, никогда ранее не наблюдавшихся в космосе. Солнечная корона. Эти частицы достигают энергии в несколько миллионов электронвольт, что намного выше, чем те, которые обычно встречаются во время извержений. Таким образом, это открытие приоткрывает завесу над ранее неизвестным механизмом нашей звезды.

Чтобы добиться этого результата, исследователи объединили наблюдения двух приборов. Космический телескоп Ферми НАСА измерял гамма-лучи высокой энергии, а наземная радиорешетка EOVSA предоставила микроволновые изображения. Там суперпозиция Из этих данных удалось выделить определенную область солнечной атмосферы, названную ROI 3. Этот метод установил связь между энергетическими сигналами и активность очень специфическая местность.

В пределах этой области ученые обнаружили значительное количество частиц, ускоренных до скоростей, близких к скорости света. В отличие от классических вспышечных электронов, эта новая популяция имеет высокую концентрацию частиц очень высокой энергии и мало электронов низкой энергии. Такое особое распределение сделало возможным прямую связь этих частиц с улавливаемыми гамма-излучениями.

Ответственный за это механизм, называемый тормозным излучением или тормозным излучением, хорошо известен. Это происходит, когда заряженные частицы, такие как электроны, сталкиваются с материей, в данном случае с солнечной атмосферой, и таким образом выделяют высокоэнергетическое излучение. Именно этот процесс генерирует наблюдаемые гамма-лучи, проясняя малоизвестную часть физики солнечных вспышек и кладя конец дискуссиям. учёный.

Это достижение позволяет нам лучше понять, как солнечным вспышкам удается ускорять частицы до таких экстремальных энергетических уровней. Это также способствует разработке более эффективных моделей для прогнозирования космической погоды, которая влияет на наземные технологические системы. Некоторые моменты еще предстоит прояснить, в частности, точную природу этих частиц, которые могут быть электронами или позитронами. Усовершенствованные инструменты, такие как EOVSA-15, пойдут дальше.

По словам Грегори Флейшмана, ведущего автора исследования, опубликованного в журнале Природа Астрономияизмерение поляризация Микроволновое излучение должно позволить различать типы частиц.

Le rayonnement de freinage (излучение Бремкинга)

Тормозное излучение — это физическое явление, при котором заряженные частицы, такие как электроны, теряют энергию в виде света при замедлении электрическим полем, например, атома. Этот процесс распространен во Вселенной, он объясняет, почему мы наблюдаем рентгеновские или гамма-лучи во многих космических событиях.

В случае с Солнцем во время извержения электроны разгоняются до очень высоких скоростей. Проходя через плотную солнечную атмосферу, они сталкиваются с другими частицами, что внезапно замедляет их движение. Это замедление вызывает испускание фотонов высокой энергии, то есть гамма-лучей. Так тормозное излучение становится важным источником излучения при солнечных вспышках.

Понимание этого механизма помогает ученым интерпретировать сигналы, наблюдаемые телескопами. Связав энергию частиц со спектрами излучения, они могут сделать выводы о физических условиях в солнечной атмосфере. Это позволяет совершенствовать теоретические модели и лучше прогнозировать поведение Солнца во время экстремальных явлений.

Тормозное излучение не ограничивается Солнцем; это также происходит и в других средах, например, вокруг черных дыр или в ускорителях частиц на Земле. Таким образом, изучение этого явления дает ключ к изучению различных энергетических процессов во Вселенной, упрощая сложные понятия и делая их доступными.