Загадка солнечных вспышек: ученые нашли источник аномального гамма-излучения
Российская и мировая наука сделали важный шаг к разгадке одной из самых давних тайн Солнца. Физики из Центра исследований Солнца и Земли Нью-Джерсийского технологического института сообщили об обнаружении ранее неизвестного источника мощного гамма-излучения, которое десятилетиями фиксировалось во время самых сильных солнечных вспышек, но не имело убедительного объяснения. Результаты исследования опубликованы в авторитетном журнале Nature Astronomy.
Давняя астрономическая загадка
Солнечные вспышки — это колоссальные выбросы энергии, возникающие в результате перестройки магнитных полей на Солнце. В ходе таких событий в космос выбрасываются потоки заряженных частиц и электромагнитное излучение во всем диапазоне — от радиоволн до гамма-квантов. Однако именно гамма-излучение сверхвысоких энергий долгое время оставалось «белым пятном» для ученых: стандартные модели ускорения частиц не могли объяснить, откуда берется столь мощный сигнал.
Ключевая вспышка 2017 года
Прорыв стал возможен благодаря детальному анализу солнечной вспышки класса X8.2, произошедшей 10 сентября 2017 года. Это одна из самых мощных вспышек за последние годы. Ученые сопоставили данные космического гамма-телескопа NASA «Ферми», способного регистрировать излучение экстремально высоких энергий, с микроволновыми наблюдениями, полученными солнечным радиотелескопом EOVSA.
Именно сочетание данных из разных диапазонов позволило исследователям буквально «увидеть» процессы, происходящие в солнечной короне, — разреженной и очень горячей внешней оболочке Солнца.
«Область интереса 3» и сверхэнергичные частицы
Впервые ученым удалось локализовать особую зону в короне, получившую условное название «Область интереса 3». В ней была обнаружена уникальная популяция ускоренных частиц, энергия которых достигает нескольких миллионов электронвольт. Это в сотни и даже тысячи раз больше энергии частиц, характерных для обычных солнечных вспышек.
По сути, речь идет о частицах, разогнанных почти до скорости света. При столкновении с веществом в атмосфере Солнца они теряют энергию, излучая гамма-кванты — так называемое тормозное излучение. Именно этот механизм, как показало исследование, и является источником загадочного гамма-сигнала.
Вызов существующим теориям
Особый интерес у ученых вызвал энергетический «портрет» обнаруженной популяции. В ней явно преобладают частицы с экстремально высокой энергией, при этом наблюдается дефицит низкоэнергетических частиц. Такая картина не вписывается в классические модели ускорения, которые предполагают более плавное распределение энергий.
Это означает, что в солнечной короне действуют пока не до конца понятные физические процессы, способные избирательно разгонять частицы до предельных значений.
Почему это важно для Земли
Открытие имеет не только фундаментальное, но и прикладное значение. Понимание механизмов солнечных вспышек напрямую связано с прогнозированием космической погоды. Мощные выбросы энергии и частиц могут влиять на работу спутников, систем связи, навигации и даже электросетей на Земле.
Уточнение моделей солнечной активности позволит точнее предсказывать опасные события и заранее принимать меры защиты технологической инфраструктуры.
Шаг к пониманию Солнца
По сути, ученые закрыли один из ключевых пробелов в физике солнечных вспышек. Солнце, несмотря на свою близость и кажущуюся изученность, продолжает преподносить сюрпризы. И каждое подобное открытие напоминает: наша звезда — это сложная и динамичная лаборатория, где экстремальные физические процессы происходят ежедневно.
Как отмечают исследователи, впереди — новые наблюдения и проверки гипотез. Но уже сейчас ясно: загадочное гамма-излучение, десятилетиями ставившее ученых в тупик, наконец получило убедительное объяснение.
Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что Земля сгорит заживо, ученые назвали срок начала конца света
