Μπερδεμένοι οι Επιστήμονες από την Ανακάλυψη Τεράστιας Ανεξήγητης Ακτινοβολίας από τον Ήλιο

Οι επιστήμονες κατέγραψαν την πιο ενεργητική ακτινοβολία που ανιχνεύτηκε ποτέ από τον Ήλιο, σε μια ανεξήγητη ανακάλυψη που αμφισβητεί τα μοντέλα των εσωτερικών διεργασιών του αστεριού του ηλιακού μας συστήματος, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Αστρονόμοι παρατήρησαν το άστρο μας να εκπέμπει ακτίνες Γ, την υψηλότερη ενεργειακά μορφή φωτός, που είναι ένα τρισεκατομμύριο φορές πιο έντονες από την ορατή ηλιοφάνεια την οποία βιώνουμε εδώ στη Γη. Αυτή η διαρκής ροή ακτινών Γ -που δεν συνιστά απειλή για τη ζωή στον πλανήτη μας- είναι πολύ πιο φωτεινή από το αναμενόμενο με βάση τα μοντέλα συμπεριφοράς του Ήλιου, εγείροντας νέα ερωτήματα σχετικά με τους μηχανισμούς που τροφοδοτούν με ενέργεια το λαμπερό και ακτινοβόλο αυτό ουράνιο σώμα.

Ο Ήλιος λάμπει ως επί το πλείστον σε υπέρυθρες, ορατές, και υπεριώδεις συχνότητες του φάσματος του φωτός, αν και πρόσφατες παρατηρήσεις από καινοτόμα τηλεσκόπια ακτινών Γ παρέχουν ενδείξεις πως το άστρο μας μπορεί να είναι ενεργό σε πολύ υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Ενισχύοντας αυτές τις ενδείξεις, επιστήμονες παρατήρησαν τον Ήλιο για έξι χρόνια με το Υψηλού Υψομέτρου Υδάτινο παρατηρητήριο Τσερένκοφ (HAWC), που βρίσκεται σε υψόμετρο 4.100 μέτρων ανάμεσα στις κορυφές ανενεργών ηφαιστείων κοντά στο Πουέμπλο του Μεξικού.

Προς έκπληξή τους, οι ερευνητές του HAWC ανακάλυψαν τις πρώτες ηλιακές ακτίνες Γ οι οποίες υπερβαίνουν το ένα τερα-ηλεκτρονιοβόλτ (tera-electron volt, TeV), μια μονάδα ενέργειας που παρατηρείται μονάχα στα τμήματα του σύμπαντος με τα υψηλότερα επίπεδα ενέργειας. Η ομάδα ανέφερε πως οι παρατηρήσεις της «βαθαίνουν τα μυστήρια των εκπομπών του ηλιακού δίσκου» και «υπογραμμίζουν την ανάγκη για ένα αναθεωρημένο πλαίσιο που να μπορεί να ερμηνεύσει αυτό το ανώμαλο πλεόνασμα ακτινών Γ από τον Ήλιο επίσης σε κλίμακα TeV, σύμφωνα με μελέτη που εκδόθηκε στο επιστημονικό περιδοικό Physical Review Letters.

«Ο Ήλιος είναι μια από τις πιο μελετημένες πηγές στην αστροφυσική», σύμφωνα με τη μελέτη της ομάδας. «Μπορεί να εξεταστεί λεπτομερώς μέσω άμεσων παρατηρήσεων σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα», πέρα από έμμεσες μεθόδους όπως η ηλιοσεισμολογία.

Ωστόσο, η εκπομπή του Ήλιου σε υψηλά επίπεδα ενέργειας αμφισβητεί τα σημερινά μοντέλα, σύμφωνα με τους ερευνητές. «Απαιτούνται αποφασιστικές νέες έρευνες προκειμένου να επιλυθούν αυτά τα αινίγματα και οι παρατηρήσεις σε υψηλά επίπεδα ενέργειας είναι ιδιαίτερης σημασίας».

Με αυτό κατά νου, η ομάδα του HAWC, επιχείρησε να ερευνήσει τα υψηλότερα όρια του φάσματος ενέργειας του Ήλιου με το μοναδικό της παρατηρητήριο. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά τηλεσκόπια, το HAWC αποτελείται από 300 μεγάλες δεξαμενές νερού, καθεμιά από τις οποίες περιέχει 200 μετρικούς τόνους καθαρισμένου νερού, που εποπτεύονται από ένα πολύπλοκο δίκτυο αισθητήρων.

Αυτός ο ασυνήθιστος ανιχνευτής είναι σχεδιασμένος να αιχμαλωτίζει ακτίνες Γ και άλλες εκπομπές από τα πιο ενεργητικά τμήματα του σύμπαντος, περιλαμβανομένων των κοσμικών ακτινών, που είναι μυστηριώδη υπερ-φορτισμένα μόρια τα οποία τρέχουν κατά μήκος του διαστήματος.

«Το HAWC είναι από τους λίγους ανιχνευτές που μπορούν να παρατηρήσουν τον Ήλιο στο φάσμα TeV», σύμφωνα με τη μελέτη της ομάδας. «Το ευρύ πεδίο θέασής του και το υψηλό κλάσμα ζωντανής του μετάδοσης επιτρέπουν τη συνεχή έκθεση καθώς ο Ήλιος μετακινείται κατά μήκος του ουρανού».

Η συνεργασία του HAWC εστιάζει κυρίως στα φαινόμενα υψηλής ενέργειας που παρατηρούνται πολύ μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, αλλά η ομάδα αποφάσισε να μελετήσει τον Ήλιο μετά την παρατήρηση του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων Γ Φέρμι της ΝΑΣΑ που εντόπισε ηλιακές εκπομπές ακτινών Γ στην κλίμακα γιγα-ηλεκτρονιοβόλτ (GeV), που είναι 1.000 φορές χαμηλότερη από την εκπομπή σε κλίμακα TeV. Οι επιστήμονες πιστεύουν πως αυτές οι φωτεινές ακτίνες Γ παράγονται όταν κοσμικές ακτίνες από απομακρυσμένα συμπαντικά όρια πέφτουν πάνω στον Ήλιο και αλληλεπιδρούν με μόρια κάτω από την επιφάνειά του, παρόλο που οι ακριβείς λεπτομέρειες αυτών των αλληλεπιδράσεων παραμένουν ασαφείς.

Η νέα μελέτη βασίζεται σε μια έκθεση που διήρκεσε από τον Νοέμβριο του 2014 έως τον Ιανουάριο του 2021, και η οποία κατέληξε σε μια εξαετή συλλογή δεδομένων παρατηρήσεων ηλιακής υψηλής ενέργειας. Ο Ήλιος διέρχεται κύκλους διάρκειας 11 ετών, που περιλαμβάνουν μια ελάχιστη περίοδο δραστηριότητας καθώς και μια μέγιστη η οποία σηματοδοτείται από ισχυρές αναλαμπές, συχνές ηλιακές καταιγίδες, και άφθονες ηλιακές κηλίδες. Παρότι ο Ήλιος βρισκόταν στην πιο ήσυχη φάση του στη διάρκεια της παρατήρησης του HAWC, εξακολουθούσε να εκπέμπει ακτίνες Γ σε επίπεδα που σπάνε ρεκόρ, με τιμές ενέργειας της τάξεως των 10 TeV, ανοίγοντας εντελώς νέους ορίζοντες σε σχέση με τη μελέτη του οικείου μας αστεριού.

Κανείς δεν ξέρει ακόμη τι προκαλεί αυτήν την ισχυρή λάμψη και έχουμε αναπτύξει τα κατάλληλα εργαλεία ώστε να μας είναι ορατή μόλις τις τελευταίες λίγες δεκαετίες. Με αυτό το δεδομένο, η μυστηριώδης προέλευση των ακτινών Γ μπορεί να επιλυθεί από μελλοντικές έρευνες που θα εστιάζουν στα ισχυρά ηλιακά μαγνητικά πεδία, που πιθανότατα παίζουν σημαντικό ρόλο στην παραγωγή εκπομπών υψηλών επιπέδων ενέργειας.

«Η ροή που παρατηρήθηκε είναι σχεδόν δύο σειρές μεγεθών υψηλότερη από τη ροή που αναμενόταν από μόνο του το άκρο του ήλιου, γεγονός που αποτελεί ένδειξη για το σημαντικό ρόλο των μαγνητικών πεδίων στο να μετριάζεται και στο να αυξάνεται η ροή», σύμφωνα με την ομάδα.

«Η έρευνα του Ήλιου σε ό,τι αφορά τις υψηλότερες τιμές ενέργειας είναι θεμελιώδους σημασίας για την κατανόηση της διάδοσης κοσμικών ακτινών στην ηλιόσφαιρα, και ιδιαίτερα στην επίλυση των γρίφων της απροσδόκητα φωτεινής εκπομπής ακτινών Γ σε επίπεδα GeV που παρατήρησε η ΝΑΣΑ μέσω του τηλεσκοπίου Φέρμι», κατέληξαν οι επιστήμονες. «Οι παρατηρήσεις μας που αφορούν επίπεδα TeVμε το HAWC δείχνουν πως ο Ήλιος συνεχίζει να είναι μια ανώμαλα φωτεινή πηγή ακτινών Γ σε πολύ υψηλά επίπεδα ενέργειας».

Περισσότερα από το VICE

Ο Buzz Κοιτάζει το Game Κατάματα και Κάνει Ραπ για τον Δρόμο

Ματωμένα MacBook και Μετρητά: Μέσα στους Βίαιους Server του Discord Όπου Νέοι Φλεξάρουν τα Εγκλήματά

Περιπέτεια ή Poverty Porn; Εταιρεία Χρεώνει 4.000 Δολάρια για Πεζοπορία σε Μεταναστευτική Διαδρομή

Ακολουθήστε το VICE σε Facebook, Instagram και Twitter.