Солнце излучает гораздо более высокочастотный свет, чем предполагали ранее. Эта особенность нашего светила поднимает вопросы о неизвестных свойствах магнитного поля Солнца и возможности существования еще более экзотической физики.
Каждые 11 лет южный и северный магнитные полюса Солнца меняются местами и это просто драматическое явление. Солнце огромно, и почему мы наблюдаем это изменение полярности и почему оно такое периодическое до сих пор никто не знает?
Считалось, что гамма-излучение от Солнца исходит от космических лучей, взаимодействующих с магнитным полем солнца, а затем сталкивающихся с молекулами газа вблизи его поверхности.
Смотри рисунок выше.
Вероятными главными героями этой истории являются частицы, называемые космическими лучами - обычно протоны, которые были выброшены в солнечную систему ударными волнами далеких сверхновых или других взрывов.
Современная физика не предполагает, что солнце само по себе излучает гамма-лучи (реакции в его ядре действительно могут производить гамма-лучи, но они е рассеиваются до света с более низкой энергией, прежде чем покинуть Солнце).
В 1991 году американские физики из Университета Делавэра предположили, что Солнце будет светиться гамма-лучами из-за космических лучей, проникающих из космоса и стремящихся к нему.
Время от времени, утверждают эти исследователи, падающий на солнце космический луч «зеркально отражается» или поворачивается в последнюю секунду под петляющим, извилистым магнитным полем солнца.
На основании скорости, с которой космические лучи попадают в Солнечную систему, предполагаемой напряженности магнитного поля Солнца, плотности его атмосферы и других факторов, ученые рассчитали, что процесс зеркального отражения эффективен примерно на 1 процент. Они предсказали слабое свечение гамма-лучей.
Неожиданные данные были получены с помощью телескопа гамма-излучения Ферми, на околоземной орбите. При накоплении многолетних данных за спектром гамма-лучей, исходящих от солнца, ученые обнаружили "провал" - отсутствие гамма-лучей с частотами около 10 триллионов триллионов герц.
Это такая необычная особенность, что некоторые эксперты сомневаются, что это вообще реально.
Телескоп Ферми обнаруживает в среднем в семь раз больше гамма-лучей, приходящих с солнечного диска, чем предсказывает теория космических лучей. И сигнал становится в 20 раз сильнее, чем предсказывалось для гамма-лучей с самыми высокими частотами.
Цитата: "Мы обнаружили, что этот процесс соответствует 100-процентной эффективности при высоких энергиях"
Получается, что эта давняя теория не учитывает наблюдаемую силу и другие особенности солнечного гамма-сигнала.
Избыток света, разрыв в спектре и другие сюрпризы о солнечном гамма-сигнале косвенно указывают на неизвестные особенности солнечного магнитного поля или даже на существование более экзотической физики.
Физики давно подозревали, что ядро ??Солнца может содержать темную материю - и что частицы темной материи, будучи втянутыми и захваченными гравитацией, могут быть достаточно плотными, чтобы уничтожать друг друга.
Но как гамма-лучи, возникающие при уничтожении темной материи в ядре, смогут избежать рассеяния перед тем, как покинуть солнце?
Солнце - это наиболее изученная звезда, однако ее магнитное поле - генерируемое вихревым водоворотом заряженных частиц внутри нее - остается загадкой, оставляя нам размытое представление о том, как устроены звезды.
Визуализация магнитного поля Солнца 1 января 1997 года, 1 июня 2003 года и 15 ноября 2013 года на основе измерений, проведенных Солнечной и Гелиосферной обсерваторией. Зеленый цвет указывает на положительную полярность, а фиолетовый - на отрицательный. Рисунок - https://www.quantamagazine.org/gamma-ray-data-reveal-surprises-about-the-sun-20190501/
Визуализация магнитного поля Солнца 1 января 1997 года, 1 июня 2003 года и 15 ноября 2013 года на основе измерений, проведенных Солнечной и Гелиосферной обсерваторией. Зеленый цвет указывает на положительную полярность, а фиолетовый - на отрицательный. Рисунок - https://www.quantamagazine.org/gamma-ray-data-reveal-surprises-about-the-sun-20190501/
Физики решили разгадать солнечную тайну с помощью нескольких телескопов. На этот раз, наряду с Ферми, обсерватория на вершине горы под названием HAWC будет тоже собирать данные о нашем светиле. HAWC обнаруживает гамма-лучи на более высоких частотах, чем Fermi, что позволяет выявить большую часть сигнала.
Солнце сейчас находится на минимальном пике активности и сразу после смены магнитных полюсов.
Поэтому, полученные данные от нескольких телескопов можно будет сравнить с последним 11 летним солнечным циклом и наконец ученые смогут разгадать "солнечные странности".
Ученые HAWC надеются сообщить о своих первых результатах в течение года. Кстати, уже получаемые данные находятся в свободном доступе на официальном сайте НАСА.
Источник: https://zen.yandex.ru/media/pochemuchkarulit/nashe-solnce-okazalos-bolee-strannym-chem-o-nem-znali-ranshe-astrofiziki-5cd1ac3909cf5200b10a520c
